Оборудование, приборы, инструментарий. 1) создание программ, создающих сеть ZigBee из трех устройств

Цель работы

1) создание программ, создающих сеть ZigBee из трех устройств;

2) обеспечение связи между двумя оконечными устройствами сети ZigBee через координатор.

Продолжительность

Лабораторная работа рассчитана на 0,1 зачетных единицы, 4 часа.

Оборудование, приборы, инструментарий

В состав лабораторного стенда входит: лабораторная установка «Сенсорные сети ZigBee», ПК, USB -кабель.

Краткие теоретические сведения

Стандарт ZigBee разрабатывался для создания устойчивых масштабируемых беспроводных сетей, поддерживающих большое количество различных приложений. Можно выделить несколько преимуществ сетей стандарта ZigBee над другими беспроводными сетями связи:

· устройства ZigBee компактны и имеют относительно невысокую стоимость,

· устройства ZigBee отличаются низким энергопотреблением, а оконечные устройства, переходящие в режим сна, способны работать несколько лет от одной батарейки,

· сети ZigBee обеспечивают самовосстановление и гарантированную доставку пакетов между узлами, кроме того, их легко развертывать и масштабировать,

· спецификация ZigBee предусматривает криптографическую защиту данных.

Такие достоинства, как компактность, дешевизна и энергосбережение, обеспечиваются только при низкой скорости передачи информации (включая служебную), которая достигает 250 кбит/с. В диапазоне 2,4 ГГц выделено 16 каналов ZigBee с шагом 5 МГц, и скорость передачи полезных данных в зависимости от загрузки сети, обычно составляет от 5 до 40 кбит/с. Расстояние между рабочими станциями может составлять десятки метров внутри помещений и сотни метров вне помещений, и в условиях ретрансляции зона покрытия сети ZigBee может достигать нескольких тысяч квадратных метров. При этом такая сеть может легко быть расширена добавлением новых элементов или разбита на несколько сетей путем назначения новых конфигураторов сети.

ZigBee устройства могут быть разделены на три основных типа:

· координаторы,

· маршрутизаторы,

· оконечные устройства.

Координатор – это устройство, которое запускает и контролирует работу сети. К его функциям также относится установление политики безопасности и управление ключами безопасности.

Маршрутизатор при формировании сети может соединяться как с координатором, так и с другими маршрутизаторами, и, соответственно, может иметь дочерние узлы – маршрутизаторы и оконечные устройства. Устройства этого типа осуществляют динамическую маршрутизацию и обслуживают устройства, находящиеся в режиме пониженного энергопотребления.

Оконечное устройство подключаются к координатору или маршрутизатору, но не имеет дочерних устройств. Узлы такого типа могут принимать и отправлять данные и переходить в режим сна для экономии заряда аккумуляторов. Оконечные устройства обычно связаны с датчиками и исполнительными механизмами.