如何选择正确的无线协议：802.15.4、zigbee以及专有网络对比

间而且还具有各种不同的实施复杂性。之所以将 SimpliciTI 选作范例协议，是因为其与 802.15.4 和 zigbee 相比具有更小的尺寸以及更低的复杂度。不过还有众多其他实施方案也值得纳入考虑范围，简单来说有 Ant、Blue Robin、MiWi或者 SunSpot 等。SimpliciTI 拥有众多优异的关键特性，如内存占用少、方便易用、复杂度低等。

　　SimpliciTI 专注于支持简单星型网络的对等拓扑，即指最大化地利用称为接入点 （Access Point） 的单个网络协调器。图 12是一个家庭自动化网络的范例，其中 SimpliciTI 网络还定义了范围扩展器 （Range Extender） 与终端设备 （End Device） 抽象概念。可将该网络扩展至包括多达四个范围扩展器。

　　SimpliciTI 提供简化的网络管理功能，包括可实现终端设备休眠功能的存储并转发缓存、网络初始化、基本链接管理以及网络探索。图 13 显示的该协议架构很难直接与 OSI 模型并行，因为其在物理层、数据链路层以及网络层中实施的功能都有所简化，难以充分满足各层全面实施的要求。

　　SimpliciTI 采用能够与提供管理功能的网络层通信、非常类似于 TCP/IP 协议的端口架构，并可维护最少的电路板支持数据包层，即 BSP 层来与无线广播和MCU进行接口相连。SimpliciTI 没有正式的物理层描述，因此也没有对频率、数据速率或者调制提供要求，从而为设计人员提供了广阔的硬件级设计空间。

　　此外，需要重点指出的是，SimpliciTI 协议也没有定义路由、确认或者确保可靠性的其他方法。用户必须处理如消息超过最大应用有效负荷、数据丢失以及数据冗余等众多问题。但这不是一种局限，因为低功耗应用往往对数据数率和要求都相当低，这里或者那里丢失一个数据包不是什么问题。以自动调温器为例，丢失一个包的数据对应用来说并不构成重大问题。如果通信的可靠性对应用非常重要，用户也可在应用级实施可靠性协议。比如，可重复多次发送数据，可实施对等层确认，或实施可通知接收设备是否丢包的事务交易计数器。

　　SimpliciTI 与多数其他现有的低级别实施适用于具有如下要求的应用：

　　可自由设计自己的较高层协议

　　与纯粹的专有解决方案相比设计和开发成本更低

　　采用可用的较低层协议进行简单方便的即用型实施

　　且愿意接受如下劣势：

　　需要设计与开发较高层协议和应用

　　可能对芯片厂商有硬件要求

　　可能需要向推广标准的公司组织缴纳专利费或成员费

　　免费提供 SimpliciTI 的完整源码，且免专利费，但仅限于使用协议设计方德州仪器 （TI） 所推出硬件的情况。更多详情，敬请访问 www.ti.com/simpliciti。

　　协议选择范例

　　本节将探讨如何应用上面阐述的选择标准根据假定设计要求来进行选用的一些范例。

　　数据日志器

　　第一个例子是每隔五分钟就记录湿度与气压数据的制造监控系统。在此情况下，根据相关标准要求，数据必须保存至少五年，但如果每隔几个小时可能丢失某次采样数据，也不是什么大问题。数据应该保密。安装该系统后，将取代原有的机械监控方法，而且在此情况下有线系统并不适用。工厂生产线长度不一，但最长可达到 27 米，而且相关规则要求每 7 米设一个感测站。设计进度安排非常紧，系统需要在 6 个月内就完成推出。

　　从上述要求来看，该设计标准如下：

　　应用方面的考虑事项

　　系统可用于每隔五分钟捕获一次湿度与气压数据

　　最多 5 个感测站

　　基站必须向 PC 网络传输数据

　　系统用于工厂改造，以取代原有的机械记录方法

　　稳健性与可靠性

　　工厂数据应保密

　　在工厂生产期间将数据记录下来，而且根据规则要求必须保留五年，但偶有缺失并不造成关键问题

　　易用性

　　系统应在 6 个月内投放市场

　　硬件与 RF的考虑事项

　　用电池供电，电池工作时间最少为两年

　　在本例中建议采用 SimpliciTI，这主要是由于设计进度安排比较紧，而且系统本身并不复杂。

　　家庭安全网络

　　第二与第三个例子将显示出，如果要求略有变动就会导致选择不同的协议。本系统是一个在已装修好的家居环境中安装的家庭安全网络，因此重新布线会花销太大。我们可选配安装几种不同的传感器，如烟雾传感器、玻璃破损传感器、运动传感器以及门禁控制感测 （access control） 等。每个传感器都与基站通信，然后基站再与家庭安全监控公司通信。该系统应能够与其它传感器实现互操作性，举例来说，从一家公司采购的烟雾检测器可以配合另一家公司生产的运动检测器。该网络必须具有高度安全性，以防窃听或篡改。设计进度安排能允许工程师有一定的学习时间，以加快网络协议的设计工作。