3 系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)

　　zigBee網(wǎng)絡(luò)分為兩部分分別實(shí)現(xiàn)，一個(gè)是遙控器的軟件程序編寫，另一個(gè)是遙控終端節(jié)點(diǎn)的軟件實(shí)現(xiàn)。

　　3.1 ZigBee遙控器的軟件實(shí)現(xiàn)

　　ZigBee遙控器的實(shí)現(xiàn)需要移植zigBee協(xié)議棧到Mcu，以及編寫zigBee應(yīng)用層的程序。本文采用的ZigBee協(xié)議棧是Freescale公司開發(fā)的BeeSTack。對Beestack協(xié)議棧的移植主要是初始化ZigBee收發(fā)芯片Mcl3192，配置其各個(gè)寄存器及設(shè)置收發(fā)模式，并令其正常工作。這里著重描述ZigBee應(yīng)用層程序的實(shí)現(xiàn)。遙控器的應(yīng)用層程序流程如圖4所示。

?

　　本文采用的家庭自動(dòng)化模板是ZigBee聯(lián)盟認(rèn)證的公共模板之一，利用該模板定義的家庭自動(dòng)設(shè)備與相應(yīng)的ZigBee簇庫，實(shí)現(xiàn)對家電的開關(guān)、家電狀態(tài)的獲取和家電參數(shù)的調(diào)節(jié)等。首先，利用模板定義的設(shè)備，以端點(diǎn)的形式實(shí)現(xiàn)。這些端點(diǎn)連接到ZigBee協(xié)議棧，進(jìn)而連接到其他端點(diǎn)。其次，端點(diǎn)與端點(diǎn)之間的通信是通過輸入輸出簇來實(shí)現(xiàn)的，這些簇包含了應(yīng)用對象所共享的全部信息屬性。

　　首次運(yùn)行該遙控系統(tǒng)時(shí)，必須通過遙控器作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器建立一個(gè)PAN網(wǎng)絡(luò)。建立網(wǎng)絡(luò)的過程包括通過App—Han—dleEdDelect（）函數(shù)來掃描能量信道，App—Prepareco0rdinator（）函數(shù)選擇短地址信息，設(shè)置PAN網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)ID，初始化網(wǎng)絡(luò)設(shè)置等等，調(diào)用MLME—sET.request{}和MLME—sET.request{}來使用新的超幀配置參數(shù)。網(wǎng)絡(luò)建成之后，協(xié)調(diào)器掃描并捕獲信道上設(shè)備的入網(wǎng)請求，給入網(wǎng)的設(shè)備分配16位的網(wǎng)內(nèi)地址與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)號(hào)，綁定設(shè)備端點(diǎn)之間或?qū)ο笾g的邏輯連接，并不斷地維護(hù)和更新網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)綁定表。綁定的過程是網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器檢查模板ID是否有一個(gè)輸入簇ID與輸出簇ID對應(yīng)，若是就把它們的對應(yīng)關(guān)系添加到綁定表里。遙控器作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器通過發(fā)送應(yīng)用層控制幀，傳輸對應(yīng)簇的屬性控制設(shè)備節(jié)點(diǎn)。

　　3.2 終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)的軟件實(shí)現(xiàn)

　　終端節(jié)點(diǎn)必須與協(xié)調(diào)器采用一致的應(yīng)用模板，才能與協(xié)調(diào)器正常通信。終端節(jié)點(diǎn)作為RFD設(shè)備，功能較簡單，組網(wǎng)過程與遙控器類似。組網(wǎng)成功之后，除非設(shè)備發(fā)生故障或無法通信，一般都不拆除終端節(jié)點(diǎn)。這里建立的網(wǎng)絡(luò)采用信標(biāo)不使能的通信模式，終端節(jié)點(diǎn)周期性被喚醒，向網(wǎng)絡(luò)發(fā)生數(shù)據(jù)請求幀，若查詢到網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器有屬于該節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，則響應(yīng)協(xié)調(diào)器，發(fā)送數(shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器或者接收控制幀驅(qū)動(dòng)家電設(shè)備完成控制。響應(yīng)完協(xié)調(diào)器的數(shù)據(jù)之后，終端節(jié)點(diǎn)返回到周期性休眠與喚醒狀態(tài)，隔一定延時(shí)再向協(xié)調(diào)器發(fā)送請求幀。

　　4 結(jié)語

　　本文在充分了解ZigBee技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了ZigBee無線技術(shù)在家電遙控系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該系統(tǒng)在30米范圍內(nèi)，無線數(shù)據(jù)通信的丟包率僅為2％ 一4％之間，若加大發(fā)射功率，能達(dá)到更長距離的遙控要求。在功耗方面，由于采用ZigBee技術(shù)，加上終端節(jié)點(diǎn)采用周期性喚醒機(jī)制，大大節(jié)省開銷，降低系統(tǒng)整體功耗。本文的zigBee家電無線遙控系統(tǒng)是智能家居的一部分，可以預(yù)見，隨著越來越多內(nèi)置ZigBee功能的家電設(shè)備投入市場，將能構(gòu)建更舒適，更方便、更環(huán)保的智能家居系統(tǒng)。
?