支持二次开发的Zigbee模块(SNAP技术)

 

支持二次开发的Zigbee模块(SNAP技术)

最近参与规划的一个项目，须要大量的Zigbee（约5000个）进行数据采集。因为是大面积布点，采用的是Mesh网络架构，因此不少节点都是所谓的路由节点，这就引起一个问题，路由节点通常状况下须要持续供电，因为现场条件只能采用电池供电，这和电池使用1到2年的要求产生了很大的冲突，因此须要zigbee支持一种同步休眠的技术。

最初的方案考虑zigbee芯片+STM8l芯片，经过在单片中编程，用程序逻辑实现同步休眠，思路相对简单，就是主节点广播一个休眠指令，单片机收到后，控制zigbee进入休眠状态，同时本身也进入休眠中，通过预设的一段时间后，由时钟唤醒芯片，而后芯片再唤醒Zigbee，进行相关数据发送。因为STM8l是低功耗芯片，其采集传感器数据比zigbee模块直接采集传感器数据功耗会低不少，而且只是发送数据的时候才开启zigbee，总体功耗会更低，可是电路的复杂性和成本会增长很多。

赫立讯公司的一个继承者在赫立讯Zigbee芯片技术的架构上实现了一种所谓的同步休眠的技术，在Zigbee模块中实现了上述的休眠逻辑，因为是在zigbee模块中直接实现，执行效率会更一些，外围电路也会更简单，不过其实现的可靠性和稳定性，还有外部开发和配置的能力须要进一步考验。

在研究周立功zigbee芯片的时候，发现周立功的zigbee芯片支持一种SNAP的技术，其最大的特点就是支持用户二次开发，这也是我第一次发现支持用户二次开发的Zigbee模块。该技术在Zigbee模块中实现了一个Python虚拟机，用户经过编写Python脚本程序进行二次开发（这算是第二次研究Python相关语言了，第一次是多年前实现LED大屏显示特效的时候用过Python脚本，请参见相关博文《IronPython脚本应用之LED影像系统》）。

SNAP是Synapse公司开发的无线mesh网络协议，提供脚本开发工具和相关固件，其使用是须要受权费用的（能够无偿使用6个，一个受权大概30元左右）。SNAP网络简介以下:

 

直接从周立功公司购买的Zigbee套件，默认部署的是点对点的固件，经过ZigbeeCfg工具能够升级该固件，或更换为对等网固件。若是须要部署支持SNAP的固件须要用Synapse公司公司的Portal软件进行部署（以下图）。

 

警告：作这一步须要慎重考虑，由于部署后，周立功公司提供的ZigbeeCfg的工具上的SNAP选项也没法访问该模块，这个时候若是恢复为原先的固件须要返厂处理。

SNAP当前最新版本的Python脚本支持72个系统函数，能够操做AD、GPIO、串口、SPI、I2C等相关接口，也能够执行休眠，重启等相关指令。

下面代码是一个控制LED灯闪烁的脚本示例，内容以下：

"""Cycle the LEDs on the ZIC2410 eval board"""  led = 0  def start():      # Initialize LED pins as outputs
     setPinDir(0, True)      writePin(0, False)      setPinDir(1, True)      writePin(1, False)      setPinDir(2, True)      writePin(2, False)      setPinDir(3, True)      writePin(3, False)     def timer100msEvent(currentMs):      """On the 100ms tick, increment led count and pulse next LED"""

    global led      led = (led + 1) % 4      pulsePin(led, 75, True)     def remoteLQ():      """As an added bonus, respond to Link Quality Ranger requests too"""      rpc(rpcSourceAddr(), 'remoteLQ')     # Here's where we specify any "Event Handlers" we need.
 snappyGen.setHook(SnapConstants.HOOK_STARTUP, start)  snappyGen.setHook(SnapConstants.HOOK_100MS, timer100msEvent)

部署运行后，你会发现RXD/TXD和ERR灯会依次闪烁。

 

不过因为该固件为国外公司所开发，如要求底层进行定制开发，好比支持单总线的温湿度采集，就很难实现了。想到这里，却是有一个建议，国内如用STM32W Zigbee芯片作zigbee模块的公司，能够考虑集成一个简单的.NET MF框架，这样用户就能够用C#或VB.net进行Zigbee二次开发了，感受要比Python编写容易，且功能也强大的多。