EZMac协议原理与应用
EZMac无线协议
Hale Waihona Puke (2)... dNReceiving data packet
: F0 freq. : F1 freq. : F2 freq.
CONFIDENTIAL
Page 6
Hardware Requirements
5 I/O pins (including IRQ pin ) One 16 bit timer Internal RC oscillator Fosc >= datarate * 250
– Used frequencies, Addressing mode, Filters, Error detection
To read:
– EZMac status – Received packet properties (eg.:sender. addr., data, error counters etc.)
Only the application layer sits above EZMac
"EZ" because it is Easy to
– Learn – Build into an existing application – Use
CONFIDENTIAL
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EZMac Benefits
CONFIDENTIAL
Page 8
Software Interface
(2)
Commands: the following C functions: char EZMac_Wake_up (void) char EZMac_Sleep (void) char EZMac_Transmit (void) char EZMac_Receive (void) char EZMac_Idle (void) char EZMacReg_Write (MacRegs Name, char Value) char EZMacReg_Read (MacRegs Name, char* Value) char EZMacBuf_Write (char* buf) char EZMacBuf_Read (char* buf)
艾莫迅网口与plc通讯
艾莫迅网口与plc通讯近年来，随着工业自动化的不断发展，以太网通信技术也得到了广泛应用。
其中，艾莫迅网口与PLC通讯技术更是在工业领域取得了巨大的成功。
本文将围绕这一主题展开探讨，介绍艾莫迅网口与PLC通讯的基本原理、应用场景和未来发展趋势。
一、艾莫迅网口与PLC通讯的基本原理艾莫迅网口与PLC通讯是通过以太网通信协议，实现人机互联和机器之间的远程通信。
PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）作为一种灵活可编程的控制设备，被广泛应用于工业自动化控制系统中。
而艾莫迅网口则是将PLC和以太网进行连接的关键设备，实现了PLC与计算机、服务器、触摸屏以及其他外部设备的通信。
艾莫迅网口与PLC通讯的基本原理如下：首先，通过网线将PLC和艾莫迅网口连接起来；然后，将艾莫迅网口与计算机或其他外部设备相连；最后，在软件配置中进行IP地址和端口等设定，完成设备的连接。
这样，通过以太网通信协议，PLC与外部设备之间就可以实现数据的传输和交流。
二、艾莫迅网口与PLC通讯的应用场景艾莫迅网口与PLC通讯技术在工业领域有着广泛的应用场景。
其中，以下几个方面是比较典型的应用：1. 生产线监控与控制：在生产线上，通过艾莫迅网口与PLC通讯，可以实时获取生产线各个环节的数据信息，对生产过程进行监控和控制。
这样可以提高生产效率，降低人力成本，减少人为错误和事故的发生。
2. 仓储物流管理：艾莫迅网口与PLC通讯技术可以实现仓库和物流管理系统之间的数据传输和交互。
通过这种方式，可以实现对货物的快速、高效的管理和追踪，提高仓库的运营效率，并减少库存和物流成本。
3. 智能家居控制：现在的智能家居系统中，艾莫迅网口与PLC 通讯技术被广泛应用。
通过将PLC与各种家居设备连接起来，可以实现智能家居系统的远程控制，如自动调节室温、灯光、窗帘等，提高家居生活的便利性和舒适度。
4. 能源管理系统：艾莫迅网口与PLC通讯技术可以实现能源管理系统的智能化控制和监测。
zmac协议
zmac协议ZMAC协议。
ZMAC协议是一种用于无线传感器网络的低功耗MAC协议，旨在提高网络的能效和可靠性。
在传感器网络中，能耗一直是一个重要的问题，而MAC协议作为网络通信的基础，对于能耗的控制和优化尤为重要。
ZMAC协议通过一系列的机制和算法，有效地降低了传感器节点在通信过程中的能耗，提高了网络的能效和可靠性。
首先，ZMAC协议采用了时隙同步机制，通过对网络中的时隙进行同步，有效地减少了节点在通信过程中的空闲时间。
在传统的MAC协议中，节点在等待接收数据时会消耗大量的能量，而ZMAC协议通过时隙同步机制，使得节点能够在预定的时隙内进行通信，从而减少了空闲时间，降低了能耗。
其次，ZMAC协议引入了睡眠唤醒机制，通过动态地控制节点的睡眠和唤醒，进一步降低了能耗。
在传感器网络中，大部分时间节点都是在等待通信或者传感数据，而这些等待时间是可以被利用来降低能耗的。
ZMAC协议通过睡眠唤醒机制，使得节点在空闲时进入睡眠状态，在需要通信或者传感数据时再唤醒节点，有效地降低了能耗。
此外，ZMAC协议还采用了碎片化数据传输机制，将大数据包分割成多个小的数据片段进行传输，从而减少了通信过程中的能耗。
在传统的MAC协议中，节点在发送大数据包时需要消耗大量的能量，而ZMAC协议通过碎片化数据传输机制，将大数据包分割成多个小的数据片段，使得节点在通信过程中的能耗大大降低。
综上所述，ZMAC协议通过时隙同步机制、睡眠唤醒机制和碎片化数据传输机制，有效地降低了传感器节点在通信过程中的能耗，提高了网络的能效和可靠性。
在实际的传感器网络中，采用ZMAC协议能够延长节点的工作时间，提高网络的覆盖范围和可靠性，为无线传感器网络的发展和应用提供了重要的技术支持。
总之，ZMAC协议作为一种低功耗MAC协议，对于提高无线传感器网络的能效和可靠性具有重要意义。
通过对传感器节点的能耗进行有效地控制和优化，ZMAC协议为无线传感器网络的发展和应用提供了重要的技术支持，将在未来得到更广泛的应用和推广。
ieee协议的作用和工作原理
ieee协议的作用和工作原理IEEE协议呀，就像是网络世界里的一套超级规则呢！IEEE协议在我们的生活里可是无处不在的。
你知道吗？当你在家开开心心地用Wi - Fi上网，看剧、刷短视频或者打游戏的时候，IEEE协议就在背后默默发挥着作用。
比如说802.11系列协议，这可是Wi - Fi的重要规则制定者哦。
它就像一个超级管家，规定了Wi - Fi设备怎么相互交流。
如果没有这个协议，那你的手机、电脑和路由器就会像一群不懂规矩的小孩子，乱成一团，根本不知道怎么把网络信号好好地传递来传递去。
那它的工作原理可有趣啦。
想象一下，每个支持Wi - Fi的设备都像是一个小居民，它们都住在一个叫无线网络的社区里。
IEEE协议呢，就像是社区的管理员，给每个小居民都安排好了特定的交流方式。
设备要发送数据的时候，就像是小居民要出门传达一个消息。
它得按照协议规定的格式把消息打包好，这个包里面就包含了要发送给谁呀，从哪里来呀之类的重要信息。
然后呢，设备就把这个包发送出去，就像小居民把消息扔到社区的信息传递通道里。
在这个无线网络社区里，还有很多不同类型的设备，就像有各种各样性格和需求的小居民。
IEEE协议可聪明啦，它能让不同的设备和谐共处。
比如说，有的设备可能需要快速地发送大量数据，像你在下载一个很大的电影的时候，协议就会合理安排，让这个设备有更多的机会使用网络资源。
而对于那些只需要偶尔发送一点小数据的设备，也能照顾到，就像小居民们都能在社区里愉快地分享信息一样。
IEEE协议在有线网络里也很厉害哦。
像以太网的IEEE 802.3协议，它管理着我们办公室里那些用网线连接的电脑呀、打印机呀之类的设备。
在这个有线的世界里，协议规定了数据在网线里怎么传输，就像给数据在电线里的旅行制定了详细的路线图。
如果有数据从一台电脑要发送到打印机，它得按照协议的要求一步一步地走，不能乱跑。
这就保证了数据能准确无误地到达目的地，就像你给朋友寄信，地址写得清清楚楚，邮递员才能准确送达一样。
传感网原理及应用—第3讲(MAC协议)
陈永乐
目录
MAC协议概述
竞争型MAC协议
分配型MAC协议 混合型MAC协议 总结
2
MAC协议概述
在无线传感器网络中，介质访问控制（medium access control，MAC）协议决定无线信道的使用方式，在传感器 节点之间分配有限的无线通信资源，用来构建传感器网络 系统的底层基础结构。 MAC协议处于传感器网络协议的底层部分，对传感器网络 的性能有较大影响，是保证无线传感器网络高效通信的关 键网络协议之一。 传感器节点的能量、存储、计算和通信带宽等资源有限， 单个节点的功能比较弱，而传感器网络的强大功能是由众 多节点协作实现的。多点通信在局部范围需要 MAC协议 协调其间的无线信道分配，在整个网络范围内需要路由协 议选择通信路径。
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TA的选择
周期性侦听同步设计
延用SMAC协议思想，周期性广播SYNC帧
前提：节点发现串扰的RTS或CTS都能够触发一个新的监听间隔，为 了确保节点能够发现邻居的串扰，TA的取值必须保证当前节点能够 发现串扰的CTS TA >竞争信道时间（C）+RTS发送时间（R）+CTS准备时间（T） TMAC实验中，采用TA = 1.5 x (C + R + T)
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早睡问题解决办法 （1）
未来请求发送（Future request-to-send, FRTS）
当节点C收到B发给A的CTS后，立即向D发送一个FRTS。FRTS帧包含节点D接 收数据前需要等待的时间长度，D在此时间内必须保持在监听状态。 由于C发送的FRTS可能干扰A发送的数据，所以A需要将发送的数据延迟相 应的时间。A在接收到CTS之后发送一个与FRTS长度相同的DS帧，该帧不包 含有用信息，只是为了保持AB对信道的占用，在发送DS之后A立即向B发送 数据信息 由于采用了FRTS机制。增加一个DS时间。FRTS方法可以提高吞吐量，减少 延迟，但是增加了控制开销，会降低TMAC协议的能量效率
EZMac协议原理与应用
EZ M ac协议原理与应用*刘希若 罗志祥(华中科技大学光电子科学与工程学院 武汉 430074)摘 要 无线传感网络集成传感器技术、计算技术和通信技术,相互交叉渗透,具有极为广阔的发展前景。
介绍一种可用于组建无线传感网络的新的M AC层协议-EZM ac协议,给出一个EZ M ac协议组网的例子。
关键词 无线传感网络 EZ M ac协议 I A4420中图分类号 TN9151 引言无线传感器网络是一种特殊的无线自组网,它由许多个无线传感器网络节点构成,融合现代通信、微电子机械和微电子等领域的最新技术。
无线传感网能够实时检测、感知和采集网络分布区域内的各种监测对象的信息,提供海量的详细数据,并对这些信息进行处理,发布给观察者。
无线传感器网络在军事侦察、生物栖息环境监测、环境信息检测、农业生产、医疗健康监护、建筑与家居、工业生产控制以及商业等领域有着广泛的应用前景。
无线传感网有广阔的应用前景,是近年来极受关注的技术。
由于无线传感网是一种比较新的网络系统,所以它的体系结构目前没有一个统一的标准,而且当传感网络针对不同的应用环境时,其结构、协议、定位等也是有所区别的。
本文将介绍一种可用于组建无线传感网络的新MAC层的协议-EZ M ac协议。
2 EZ M ac协议2.1 EZ M ac协议Integration公司的EZ M ac是基于C语言的MAC层协议,可使用I ntegration的I SM无线收发器产品和第三方MCU来建立低功耗的网格网络。
EZ M ac为无线收发器的应用设计提供节点间的物理层简单接口,管理信号的传输和从发送端到输出端的相关数据包的传送。
EZ M ac的数据包较小,并支持使用收发器芯片内部波特率发生器的数据传送。
EZ M ac的状态机动作由一组存放于不同的寄存器中参数决定。
MAC引擎支持四种基本模式:休眠、空闲、传输和接收。
这四种模式可通过九个基本状态来实现,这九种状态是:休眠、唤醒、空闲、检测DQD(数据质量检测)、接收信息包、信息包有效、侦听、传输信息包、传输信息错误。
NTS-711通用保护测控装置说明书-V1.00
Z-MAC协议简介
Z-MAC Features
• Z-MAC behaves like CSMA under low contention and like TDMA under high contention.
• Conventional wisdom – Synchronize with rest of the network on Maximum Slot Number (MSN) as the frame size.
• Disadvantage:
– MSN has to broadcasted across whole network.
• It’s robust to synchronization errors, slot assignment failures and time-varying channel conditions
• It also handles hidden terminals with very little overhead,unlike CSMA
changes) – High clock drift
Medium Access Paradigms
• Contention Based (CSMA) – Random-backoff and carrier-sensing – Simple, no time synch, and robust to network changes – High control overhead (for two-hop collision avoidance) – High idle listening and overhearing overheads
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EZMac协议原理与应用刘希若罗志祥(华中科技大学光电子科学与工程学院武汉430074)摘要无线传感网络集成传感器技术、计算技术和通信技术,相互交叉渗透,具有极为广阔的发展前景。
介绍一种可用于组建无线传感网络的新的MAC层协议-EZMac协议,给出一个EZMac协议组网的例子。
关键词无线传感网络EZMac协议IA4420引言无线传感器网络是一种特殊的无线自组网,它由许多个无线传感器网络节点构成,融合现代通信、微电子机械和微电子等领域的最新技术。
无线传感网能够实时检测、感知和采集网络分布区域内的各种监测对象的信息,提供海量的详细数据,并对这些信息进行处理,发布给观察者。
无线传感器网络在军事侦察、生物栖息环境监测、环境信息检测、农业生产、医疗健康监护、建筑与家居、工业生产控制以及商业等领域有着广泛的应用前景。
无线传感网有广阔的应用前景,是近年来极受关注的技术。
由于无线传感网是一种比较新的网络系统,所以它的体系结构目前没有一个统一的标准,而且当传感网络针对不同的应用环境时,其结构、协议、定位等也是有所区别的。
本文将介绍一种可用于组建无线传感网络的新MAC层的协议-EZMac协议。
2EZMac协议2.1EZMac协议Integration公司的EZMac是基于C语言的MAC层协议,可使用Integration的ISM无线收发器产品和第三方MCU来建立低功耗的网格网络。
每次发送数据必须以0xAA为前导码，否则外部接收装置无法接收数据。
前导码至少要有3个字节。
D0到Dn是净荷，不超过16个字节。
0x2DD4是同步模式的标志码。
CID（用户ID）位用EZMac为无线收发器的应用设计提供节点间的物理层简单接口,管理信号的传输和从发送端到输出端的相关数据包的传送。
EZMac的数据包较小,并支持使用收发器芯片内部波特率发生器的数据传送。
EZMac的状态机动作由一组存放于不同的寄存器中参数决定。
MAC引擎支持四种基本模式:休眠、空闲、传输和接收。
这四种模式可通过九个基本状态来实现,这九种状态是:休眠、唤醒、空闲、检测DQD(数据质量检测)、接收信息包、信息包有效、侦听、传输信息包、传输信息错误。
除了实现数据通讯的自动化,EZMac还提供了许多附加的功能使应用设计简单化。
EZMac为自定义的数据包过滤提供了一系列寻址方式,包括用户ID,发送方ID,目的地ID和包长。
为寻找一个有效的数据包传送,EZMac支持快速调频。
EZ Mac提供了完整的错误检测和管理,包括冲突错误、同步错误、包头丢失、错误的CID、错误地址、错误的CRC,和错误的包长。
2.2EZMac的帧结构 EZMac的数据包最长净荷为16比特。
EZMac可用于点对点网络和主从网络,最大可有255个地址节点。
EZMac的帧结构如图1所示。
于避免邻近的不同系统使用 EZMac而产生的干扰。
SID(发送方ID)位和DID(目的地ID)位用于唯一标识数据通信种的设备。
PL(包长)位使用于传输的数据包长度需要动态变化时。
CRC(循环冗余码)位用于识别数据包中是否有错误的数据位。
当接收数据实时的,这样EZMac可以尽早剔除无效的数据包。
数据包的实时过滤节约了资源,在某些情况下可显著减少浪费在处理无效数据包进程上的资源。
2.3EZMac的时序接收方DQD信号用于确认一个有效的FSK传输进程。
当第一位数据到达后(d0之前的数据),接收方发送一个IRQ。
如果接收方在一个给定的时间内没有发送IRQ,EZMac 会将接收方的频率调整到下一个波段,并重新开始搜寻有效传输。
快速跳频以1.75ms 侦听和250s跳频时间等技术支持,速率可达到9600bps,CPU时钟为4MHz。
2.4EZMac的状态转移EZMac是通过状态机实现的,有两种中断方式。
EZMac的行为由存放于不同寄存器中的一组参数决定。
上层应用软件可以通过C语言命令调用EZMac。
在初始化完成后,EZMac处于休眠状态,此时硬件不工作。
要使晶振达到稳定工作状态,初始化时间至少需要5ms。
当使用唤醒命令唤醒无线收发器后,EZMac转入空闲状态。
在空闲状态时,为了降低功耗,所有的RF模块都不可用,并等待新的命令。
在发送传输指令前,数据和目的地址存放于合适的寄存器中。
如果将侦听置为有效,则EZMac会在传输数据包前先检查信道。
如果接收方DQD显示一个有效的FSK传输正在进行,EZMac不会打扰正在进行的传输。
当传输结束后,EZMac会回到空闲状态或休眠状态。
在空闲状态时如果EZMac接收到了一个接收命令,EZ Mac会切换到接收模式,并为有效的数据传输扫描可用的频段。
要接收到正确的数据包,传输数据必须通过所有有效的错误检测和地址过滤。
当上层应用读取了数据后,EZMac回到空闲或休眠模式。
为了减少能量消耗,节点要尽量处于低功耗的休眠模式。
每个节点独立的调度它的工作状态,周期性地进入睡眠状态,在苏醒后侦听信道状态,判断是否需要发送或接收数据。
为了便于相互通信,相邻节点之间应该尽量维持休眠、侦听调度周期的同步。
每个节点用SYNC消息通告自己的调度信息,同时维护一个调度表,保存所有相邻节点的调度信息。
当节点初始化完成后,首先侦听一段固定长度的时间,如果在这段侦听时间内收到其他节点的调度信息,则将它的调度周期设置为与邻居节点相同,并在等待一段随机时间后广播它的调度信息。
当节点收到多个邻居节点的不同调度信息时,可用选择收到的第一个调度信息,并记录收到的所有调度信息。
如果节点在这段侦听时间内没有收到其他节点的调度信息,则产生自己的调度周期并广播。
在节点产生和通告中间的调度信息后,如果收到邻居的不同调度,分两种情况:如果没有收到过与自己调度相同的其他邻居的通告,则采纳邻居的调度而丢掉自己生成的调度;如果节点已经收到过与自己调度相同的其他邻居的通告,在调度表中记录该调度信息,以便能够与非同步的相邻节点进行通信。
当所有节点完成了调度信息的交换后,EZMac进入休眠状态。
具有相同调度的节点形成一个虚拟簇,边界节点记录两个或多个调度。
在部署区域广阔的传感器网络中,能够形成众多不同的虚拟簇,可使EZMac具有良好的扩展性。
为了适应新加入的节点,每个节点都要定期广播自己的调度,使新节点可以与已经存在的相邻节点保持同步。
在一次通信过程中,通信节点邻居节点在通信结束后不立即进入休眠状态,而是保持侦听一段时间。
如果节点在这段时间内街道RTS分组,则可用立刻接收数据,无须等到下个调度侦听周期,从而减少数据分组的传输时延。
如果在这段时间内没有接到RTS分组,则根据AXOR/AXOT变量值进入休眠或空闲状态,直到下次调度侦听周期。
EZMac的九种状态之间的转换流程如图3所示。
个像素的范围内对目标进行准确的识别,说明该方法在检测时还具备一定鲁棒性。
在检测过程中,没有必要进行逐像素的检验,可以以一个较大步长进行搜索,这也提高了检测的速度。
3EZMac应用举例下面是一个EZMac具体应用的例子。
这个小型系统主要由MSP430F149单片机、IA4420无线收发芯片和天线组成。
IA4420是IntegrationAssociates公司推出的可编程、低功耗、多通道频移键控(FSK)的全双工射频收发一体芯片。
IA4420工作在315MHz、433MHz、868MHz和915MHz。
芯片的工作电压为2.2~5.4V,采用低功耗模式,待机电流为0.3A,采用FSK调制模式,发射功率为5~8dBm,接收灵敏度为-109dBm,内置时钟输出,可省掉MCU的晶振。
IA4420具有较高的数据传输速率,数字信号的传输速率可达到115.2kbps,模拟信号的传输速率可达到256kbps。
在功能方面,IA4420集成了几乎所有的射频收发器模块,包括可编程的相同步逻辑合成器(PLL)、射频功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)、基带滤波器和放大器以及I/O解调器等,拥有自动频率控制(AFC)特性,另外还集成了通用的SPI通信接口,使得其适用范围更广。
在芯片安全方面,IA4420的低电压检测功能可以保证当电压低于既定值之后,产生一个中断。
在追求产品低功耗方面,其唤醒时钟也发挥着巨大的作用。
强大的内部功能,且需要较少的外部元器件, 简化了射频收发系统的设计。
从图中可以看到,该电路的外围元器件较少,仅有一个基准晶振和几个无源器件,这给研制和生产带来了极大的方便。
有若干个这个系统就可以组建一个无线传感网络运行EZMac协议。
4结论作为一个新兴的研究方向,无线传感网络为我们提供了大量可供研究的领域。
无线传感网络虽然已经取得很大的成果,但是在现有的系统中还存在不少问题。
为了使无线传感网络更加实用化,我们还需要改进和发展更有效的路由、组网协议,来满足无线传感网络的特殊要求。
5结束语本文将支持向量机方法用于遥感图像目标的检测识别,相比人脸检测和字符识别而言,遥感图像背景复杂,目标特征提取没有特别理想的方法。
我们将灰度共生矩阵法同反映多尺度信息的小波变换结合起来,有效的提取目标样本特征信息。
经试验分析,该方法有助于提高目标检测识别率。
支持向量机方法还能对不同的人造目标进行有效的区分判别。
因此,该方法未来也可以应用于图像中特定目标的分类和检索,这也是目前支持向量机方法应用研究的一个新领域。
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