ретранслюють повідомлень і тому можуть переходити в режими зниженого енергоспоживання, що дає їм можливість функціонувати від батарей до декількох років.
Кінцеві вузли спілкуються зі всією мережею через свій батьківський маршрутизатор.
Вибір батька здійснюється автоматично під час утворення мережі.
Якщо згодом батьківський вузол з яких-небудь причин перестане функціонувати, дочірній кінцевий вузол знайде собі інший батьківський маршрутизатор.
Для передачі повідомлення мережу автоматично знаходить найбільш короткий маршрут із задовільною якістю зв'язку в обох напрямках.
Якщо з часом який-небудь з маршрутизаторів виходить з ладу, то мережа автоматично здійснює пошук нового оптимального маршруту.
Важливою особливістю технології ZigBee для систем комерційного обліку є можливість захисту переданих даних.
Шифрування даних здійснюється за допомогою алгоритму AES - 128 з симетричним ключем, як під час передачі даних у мережі, так і під час її утворення.
Попереднє занесення ключів шифрування в усі вузли дозволяє, з одного боку, не допустити в мережу сторонніми пристрої і підмінити передані дані, а з іншого боку - робить неможливою розшифровку інформації, отриманої шляхом прослуховування ефіру.
Здатність знаходити оптимальний маршрут і функціонувати при виході з ладу окремих вузлів, мале енергоспоживання, можливість захисту інформації - найважливіші гідності ZigBee-мережі, які дозволяють побудувати недорогу і надійну систему збору даних з кінцевими пристроями, що харчуються від батарей.
2.3 Організація передачі даних в пропонованій системі
В якості елементної бази для реалізації бездротової системи поквартирного обліку обрані модеми ETRX2 компанії Telegesis, надійні і мають невисоку вартість (малюнок 2.5).
Рисунок 2.5 - ZigBee-модем ETRX2
Компанія Telegesis спеціалізується на розробці пристроїв для мереж ZigBee.
Інженери Telegesis першими розробили для свого радиомодуля систему АТ-команд.
Сьогодні вбудоване програмне забезпечення модемів ETRX2, з одного боку, є ретельно продуманим програмним продуктом, а з іншого - забезпечує для користувача максимальну простоту і зручність при реалізації прикладної програми.
Вбудоване програмне забезпечення модулів ETRX2 забезпечує реалізацію протоколів канального і мережевого рівнів, підтримує виконання основних функцій меш-мережі, таких як ретрансляція даних, самоосвіта і самовідновлення бездротової мережі, пошук оптимального маршруту.
Однією з переваг модемів ETRX2 є те, що в одному конструктиві компанія Telegesis пропонує два варіанти виконання: бюджетний базовий варіант ETRX2 і модем ETRX2-PA з додатковим підсилювачем потужності 100 мВт.
Це дозволяє оптимізувати бездротову систему за ціною.
Модеми без підсилювача на відкритому просторі мають радіус дії до 300 м, а в житловій будівлі дають можливість передати повідомлення з квартири з металевими дверима на сходовий майданчик.
Модеми ETRX2-PA на відкритому просторі дозволяють передавати дані на відстані до 800 м, а в будівлі в залежності від типу перекриттів їх дальність дії становить 3-5 поверхів.
Конфігурування роботи модемів здійснюється за допомогою програмування їх внутрішніх регістрів.
Всі модеми однакові, і кожному з них можна задати роль координатора, маршрутизатора або кінцевого вузла.
Система АТ-команд модемів ETRX2 вводить таке додаткове поняття, як центральний вузол збору даних в мережі - Sink.
Центральний вузол мережі призначається шляхом програмування відповідного конфігураційного регістра. Таким вузлом може стати координатор або будь-який з маршрутизаторів.
Важливим достоїнством модемів ETRX2 є наявність сплячого режиму з малим струмом споживання 1 мкА, при якому продовжує працювати таймер, призначений для того, щоб в заданий час повернути модем з енергозберігаючого режиму в робочий. Це дає можливість ZigBee-пристрою працювати без зміни батарей кілька років.
Для адресації пристроїв у мережі використовується унікальний 64-бітний ідентифікатор, який заноситься в енергонезалежну пам'ять модемів ETRX2 на етапі виробництва.
Наявність вбудованого і перевіреного виробником програмного забезпечення, що реалізує всі основні операції в мережі ZigBee, значно скорочує час розробки системи і усуває необхідність купувати дорогі відлагоджувальні кошти.
Система АТ-команд підтримує багатий набір функцій, таких як освіта і приєднання до бездротової мережі, моніторинг мережі, передача і прийом повідомлен...
