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ZigBee On Windows Mobile-ZigBee模块的设计制作 ZigBee On Windows Mobile--1.背景和结构 ? Windows Embedded正文比赛上的文章-“移动设备中ZigBee接口的实现”。该文章只是介绍了框架性的概念和实现方式，并没有给出过多的细节。在接下去的时间里，我将给出具体的实现原理、方法和步骤，希望能对园子里的朋友有所帮助。 ? ? ???????? ZigBee是一种短距离、低速率无线网络技术，是一种介于RFID和Bluetooth之间的技术提案。ZigBee一般采用IEEE 802.15.4收发器与ZigBee协议栈的组合，在数千个微小的节点之间相互协调实现通信。这些节点只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个节点，所以它们的通信效率非常高。因此，ZigBee在传感器网络、智能家居、工业自动化等领域有广泛的应用。市场研究公司NSR曾发布报告指出，首批具备ZigBee功能的产品将于2006年第一季在北美、欧洲和亚太地区展开，该机构并预估，到2010年，全球将可望部署5.8亿个ZigBee组件，成长非常快速。同样，市调机构In-Stat也曾在2005年发布新闻指出，五年内，ZigBee成长将超过200%。 ??? 在这样的背景之下，很多公司都开始了ZigBee产业化的道路。首当其冲的莫过于Freescale、TI等大公司，TI是收购了chipcon才开始做ZigBee的。目前，我使用过这两家公司的片子，给我的感觉就是，现在这些硬件厂商做东西真是好，发布芯片的同时，给你一堆的参考资料。包括硬件设计（原理图、PCB）和嵌入式软件设计，甚至是生产工艺和流程中的注意事项。所有的这些，都大大降低了入门的门槛，缩短了产品开发周期，从而加速了产品的应用。 ??? 目前，由于各家使用ZigBee技术的设备商采用的应用协议不同，所以目前市场上很少通用的测试设备，执行包括信道检测，数据监听，发送功率等功能。对于ZigBee的测试，很多情况下都是移动的，固定的比较少。所以，我就想到了Windows Mobile设备，既有移动性，又有强大的处理功能，于是我就想到了在Windows Mobile设备上加ZigBee模块的想法。 ? ??? 那么，首先我们来考虑系统的架构吧。如图1所示，按照功能，系统可以分成ZigBee模块和移动设备这两个部分，它们通过串口进行通信。目前，支持串口通信的Windows Mobile设备还是比较多的，特别是一些工业用的PDA，在HP、Dopod等产品中也可以找到。它们执行不同的功能，ZigBee模块负责IEEE 802.15.4信号的发送和接收，移动设备负责数据的处理，并向用户提供有好的UI。 ? ???????????????????????????? 图1系统组成框图 ??? 目标系统的功能如下： ???????? 1.??????信道检测。通过扫描，完成ZigBee技术2.4GHz频段16个信道的状态检测，并返回给UI进行显示。 ???????? 2.??????发送/接收信道设置。用户通过UI给ZigBee模块发送指令，使之通过设定的信道来发送和接收数据。 ???????? 3.??????发送/接收数据。用户可以用文本方式或者HEX方式发送数据，并且可以用一定间隔进行连续发送。 ???????? 4.??????发送功率设置。用户发送数据时，通过UI给ZigBee模块发送指令，可以设定发送的功率大小。 ??? 图1中使用的ZigBee实现方案是比较早的一种，是Freescale的HCS08GB60系列CPU和MC13192系列的IEEE 802.15.4 收发器。目前，Freescale已经推出了单芯片ZigBee，即在单个芯片上集成了MCU和IEEE 802.15.4 收发器，典型的如MC13213。开发起来也没有多大区别，只需要修改一下寄存器映射就可以。TI的片子，如CC2430，设计起来也比较方便，因为它也有串口可以和外部设备进行通信。 ? ???????? ZigBee网络可以使用Star、Mesh和Mesh-Tree这三种拓扑结构，具体可以参考图2. ? ????????????????????????????图2 ZigBee网络拓扑结构模型 ??? 网络结构不同，其组网复杂程度也就不同。可想而知，Mesh网和Mesh-Tree网肯定会比Star网复杂很多。生产厂商也会根据客户的需求，进行不同程度的支持。以Freescale来说，它提供的最简单的SMAC（Simple MAC）是免费的，但是可以说，这个源工程里面只提供了最简单的API，包括工作状态转换、信道选择、发送功率选择、时钟选择、信道能量和接收信号能量指