实操演示视频-Zigbee 3.0网络优化方法与建议

SiliconLabs 2021-06-17 15:00


本则实操演示视频中,Silicon Labs(亦称“芯科科技”)高级硬件应用工程师Jason Hou介绍了Zigbee 3.0网络优化的一些方法和建议来帮助开发人员快速搭建稳定的Zigbee3.0网络。本视频主要分为七个部分做介绍,您可以点击下方视频预览页面收看完整内容:

  • Zigbee大网络中的突出问题
  • Zigbee大网络稳定性问题的根本原因与优化方向
  • Zigbee系统设计优化建议
  • 快速修复源路由(source routing)方案
  • 分析丢包问题的一般步骤
  • 网络参数优化
  • 搭建上百个节点的Zigbee网络的一般流程

 
Zigbee 3.0标准介绍与网络设计建议
Zigbee 3.0是一个非常成熟的技术,支持几十个节点的Zigbee网络稳定性很好,可以无故障长时间稳定运行,但是扩展至上百个节点的网络容易出现以下问题:
  • 设备入网慢
  • 频繁发单播或广播时会发送失败
  • 频繁发单播或广播时丢包严重
 
网络稳定性问题的表现可能是多种多样的,比如一个设备控制失败、配置失败、甚至入网失败,这些问题的原因都可能是丢包所导致,因此如果能从根本上解决大型网络的丢包问题,就可以极大的提高Zigbee 3.0网络的可靠性。由软硬件相同的Zigbee节点组成的大小两个网络为何稳定性会有如此大的差异,很明显其中的区别就是大网络的节点数多,节点数多必定会导致Zigbee数据包并发的几率变高。
 
网络稳定性问题的表现可能是多种多样的,比如出现设备控制失败,或者在配置甚至入网时失败,上百个节点的数据并发就会导致一些主要问题,包括信道忙CCA失败,以及协议栈中的资源有限无法同时处理过多数据。
 
上述问题会导致数据收发失败产生网络稳定性问题,因此Zigbee大网络优化的两个大方向是:
  • 系统设计层面避免高并发的场景
  • 优化网络参数增强设备处理并发数据的能力
 
在做网络优化时这两种手段要相互结合缺一不可,若在系统设计时一味的考虑避免高并发势必会影响用户体验,同样的芯片资源有限也不可能无限地增大buffer,网络优化是网络稳定性与产品用户体验的权衡,通过调整网络参数来满足特定的应用场景,基于以上对Zigbee网络问题的分析,建议设计者开发产品时必须尽量做到以下几点:
  • 在系统设计时避免高并发的情况出现
  • 避免在大网络中频繁使用广播
  • 避免子节点同时发包例如:     设备上电时发包需要加随机延时
  • 广播命令的应答包需要加随机延时
 
Zigbee网关采用many-to-one/sourcerouting的路由方式避免使用router request 的方式建立路由,因为在大网络中网关采用router request 的方式建立路由需要发送大量的广播消息,网关使能High RAM concentrator 并且Source Route Table Size 需大于网络节点数,由many-to-one/source routing路由的技术特点决定Concentrator上电时需要实现快速修复source routing的机制。

探索Silicon Labs的Zigbee 3.0解决方案:https://cn.silabs.com/wireless/zigbee/zigbee-3-0-wireless-networking-systems
 
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评论
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