SimpliciTI網絡協議的無線數據采集系統網絡協議設計

協議采用TI推出的針對簡單小型RF網絡的專有低功耗RF協議——SimpliciTI網絡協議，能夠簡化實施工作，盡可能降低微控制器的資源占用。該協議能“開盒即用”地在CC111O/CC2510等片上系統(SoC)或MSP430超低功耗微控制器與CC11OX/CC2500RF 收發器上運行。設計得當的RF協議對降低最終應用的功耗至關重要。

SimpliciTI網絡協議由Network Management(網絡管理)、Access Point、Frenquency Agility(跳變)、Range Extender、Eneyption(加密)、Battery-only Network(低功耗網絡)幾個模塊構成。

SimpliciTI網絡協議主要包括3層：Application Layer(應用層)、Network Layer(網絡層)、Lite Hardware Abstraetion Layer(硬件邏輯層)，如圖3所示。SimpliciTI網絡的加密在網絡層處理。

SimpliciTI的硬件邏輯層主要包括：Radio(射頻層)、BSP(應用板支持層程序包)。SimplieiTI沒有物理層(PHY)和數據鏈路層(MAC/LLC)，數據直接從射頻層接收過來，射頻層的作用就是直接將數據接收下來。協議內提供了射頻層與網絡層(NWK)連接的板級支持層程序包 BSP(Board Support Package)，BSP提供射頻層與網絡層通信的SPI接口。BSP并不是傳統意義上的硬件網絡邏輯層，它不僅僅是射頻層與網絡層之間通信的服務支持。 BSP方便地提供了LED、KEYS以及GPIO引腳的定義，但是其他相關的定義并沒有提供，如串口、LCD、定時器等，用戶需要根據自己的程序進行定義。

SimpliciT網絡協議工作原理如圖4所示。

網絡層負責如下功能管理：頻段管理，跳頻支持，調制方式、數據傳輸速率等無線參數管理，加密管理，數據傳輸，CCA(清除信道評估)，網絡ID，設備地址，加入、連接網絡。

網絡層管理射頻發送與接收，并指定目的地址。目的地址通過接口號(PORT)指定，網絡層是不會做任何幀處理的。接口(PORT)概念和TC-P/IP中的PORT概念相似，它是地址概念的延伸。接口編號范圍為0x01～0x3F，其中0x01～Ox1F為接口，Ox20～0x3F為用戶定義。接口用于網絡層自身對網絡的管理，這些接口不能被用戶應用層應用。就像TCP/IP中的IP必須對應相應的物理地址一樣，網絡層會在連接過程中把接口號跟地址關聯起來。

應用層又分為網絡應用層(NWK Application)和用戶程序應用層(Peer Application)。網絡應用層提供網絡層管理，除了提供外部PING訪問以外，還提供了很多供用戶開發的接口，表1詳細列出了相關的應用及描述。

SimpliciTI支持2種基本網絡拓撲結構：星狀網絡拓撲和點對點對等網絡拓撲，同時支持網絡拓撲擴展，即在星狀網絡的基礎上，使用范圍擴展設備網絡為串狀網絡。本系統就采用這種網絡拓撲結構，其中包括一個AP(Access Point)、多個RE(Range Extender)、多個ED(End Device)終端。

SimpliciTI網絡協議的無線數據采集系統的網絡協議設計和軟件設計的內容請讀者閱讀：

SimpliciTI網絡協議的無線數據采集系統設計(1)

SimpliciTI網絡協議的無線數據采集系統設計(3)

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