面向智能家居應(yīng)用低延時(shí)RF4CE協(xié)議棧的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、ZigBee RF4CE技術(shù)是第一個(gè)對(duì)家庭設(shè)備進(jìn)行雙向交互控制的公共分布規(guī)范，具有低速率、近距離、低功耗、低成本、簡(jiǎn)單易用的特點(diǎn)，成為智能家居組網(wǎng)協(xié)議的新選擇。然而，RF4CE協(xié)議棧易受WiFi干擾，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部易發(fā)生信息阻塞進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)時(shí)性信息丟失。
　　論文設(shè)計(jì)的低延時(shí)RF4CE協(xié)議棧包括硬件驅(qū)動(dòng)層、物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。其中，MAC層和網(wǎng)絡(luò)層為低延時(shí)設(shè)計(jì)重點(diǎn)。在MAC層，首先針對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部信息阻塞問題，改進(jìn)時(shí)隙CSMA/

2、CA算法使之能夠基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷自適應(yīng)地改變競(jìng)爭(zhēng)窗口長(zhǎng)度;然后針對(duì)WiFi干擾問題，采用恢復(fù)型信道切換機(jī)制以避免節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤切換信道，并采用輪回型信道切換機(jī)制選取WiFi干擾最小信道;最后針對(duì)實(shí)時(shí)性信息問題，將超幀的保護(hù)時(shí)隙分配給實(shí)時(shí)性要求高的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。在網(wǎng)絡(luò)層，放棄傳統(tǒng)ZigBee的協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)方式，改為僅使用控制節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化組網(wǎng)形式，節(jié)點(diǎn)間通過發(fā)現(xiàn)、配對(duì)和同步命令組建網(wǎng)絡(luò)，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度。
　　論文對(duì)低延時(shí)