SimpliciTI 網路協議棧

2021-10-05 05:52:49 字數 2598 閱讀 5367

3. 網路拓撲結構

4. 節點型別

5. 網路協議分層

5.2 nwk(network)層

5.3 mrfi(minimal rf inte***ce)

6. simpliciti 幀結構

7. 網路協議應用

7.3 加入網路 join(0x03)

7.4 安全 security(0x04)

7.5 頻率捷變 freq(0x05)

7.6 網路管理

7.7 終端節點查詢

【參考博文】

simpliciti組網過程

simpliciti 是ti公司針對簡單小型rf網路開發的低功耗rf協議,主要實現無線網路的初始化、節點加入、節點之間建立連線、終止連線、ping查詢(類似網際網路的ping,但不計算延時)、傳送和接收資料等操作。

它在網路裡提供了三種類似的節點:ap(access point)節點、ed(end device)節點和re(range extender)節點,即網路接入點、終端接入點、和中繼節點。

simpliciti 協議棧支援點對點和星形網路的拓撲結構

星形:該網路中,ap可作為資料中心的hub,這時ap可以為睡眠的資料接收裝置保護和**資料。如果沒有睡眠裝置ap節點就可以作為re來使用。在這個網路中節點之間同樣可以建立連線,實現點對點的通訊

點對點:要求每個接收裝置都是始終開啟,直接接收來自資料來源節點的資料幀,或者來自re。

始終開啟,乙個網路中只允許乙個ap存在

當作為中心(data hub)存在時,負責上位機對整個網路的控制接入點,通過介面(串列埠)控制網路資訊

乙個ap節點可以負責網路位址(網路識別符號join token)的管理,為網路分配連線識別符號(link token)

1.當網路資料幀的跳數設定不為0 時,re節點只是對原資料進行**,相當於將原來的射頻節點的射頻有效範圍擴大了。並且,re節點不能**來自另乙個re的資料

終端節點實現整個網路終端的功能(如感測器資料採集、控制模組的動作)

ed可始終開啟,也可不始終開啟,進入睡眠模式

沒有正式的物理層(phy)和資料鏈路層(llc和mac)。資料直接在射頻無線模組被成幀結構化了。也就是說在射頻無線模組部分已經做了這方面的工作

如果對可靠的資料傳輸有要求的話,需要在應用層中實現,因此也就沒有了傳輸層

應用層包含了乙個應用tcp/ip協議中很典型的埠(port)機制。有網路本事使用的和使用者可用的埠。對應用層來說,只需要知道建立連線的相關資訊,利用網路層處理連線引數即可。埠模式如下

網路層處理了整個協議的很多任務,如資料收發的網路管理、射頻收發管理(包括射頻無線引數)、加密演算法管理等。網路層的引數主要有下面幾個

中心頻率和頻率間隔

可用的通道數目

調製技術、資料波特率和其他的射頻引數

預設和產生加密演算法的密碼

支援儲存並**資料的個數

裝置位址

tx-only 裝置的重發週期

加入和連線標誌

不同的射頻晶元具有不同的物理和鏈路層操作,mrfi層將這些統一裝入乙個層中設定,因此對於simpliciti 來說沒有真正意思上的物理層和資料鏈路層,而是利用射頻晶元特徵,將這些操作功能全部封裝在了mrfi這一層,利用晶元的cca(通道清理)功能實現了通道的接入,資料報的收發,向上傳遞資料報等任務。

乙個simpliciti 協議的資料幀結構包括了三個部分:

由mrfi(phy/mac)層處理的部分,包括了由硬體處理的前導碼和同步位元組部分

由nwk層處理的網路管理實現,包括了幀型別、加密狀態、跳數、序列號、同時一些連線和加入的引數分配也在該層完成。在該層負責了將資料幀分發到不同的埠以提供處理的任務。

應用層使用的有效負載部分

網路應用層的芝麻埠是用來管理網路的點對點通訊的手段。一些應用是強制要求的,而另一些是在一定條件下可選的。

用來探測乙個特定節點的存在性,傳送者傳送乙個資料給接收者,接收者則回應以惡搞應答幀給發起者。傳送之後發起者將會等待應答,因此這裡需要使用一直超時機制。

為兩個節點的連線提供服務。提供兩種連線請求內容

一旦連線請求建立,雙方就可以方便地相互傳送資料

請求發起者的資料幀請求是廣播的,而應答者的資料幀則是單播的。雙方都從資料幀中獲得對方的位址。

可以通過發起多個連線請求來建立多個連線。接收方將每個連線設定乙個訪問標誌(access token)以建立多個連線。而發起方可以發起多個連線請求建立多個連線

未加密

加密

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