网络描述
典型的网络为 300 至 1200 个照明设备。所有照明灯具都是连接到运行嵌入式 Linux 的 EPIC 单板计算机的 Zigbee 设备。EPIC 计算机还可以使用 Digi Corporation 的 XTEND 产品来利用其他兼容 Zigbee 的协调器。
- 根据时间表、传感器和操作员操作,网络中从网关到设备的数据流通常是不连续的。所有路由工作都通过“多对一”路径进入网关和网络中从网关到设备的广播完成。
- 网关每日不间断更新“多对一”路径。
- 照明设备由传感器触发时,系统的典型延迟时间低于 1 秒。标准安全与信任中心链路密钥一起使用。
- 系统运行于 Silicon Labs Zigbee 软件上。在此类系统的生命周期中,使用无线引导加载程序即可进行主机软件的现场升级。
下列图片显示了从控制屏视图看到的典型系统。
网络环境
该系统运行于包括典型 WiFi 网络的工业和商业设施。建筑结构通常是金属框架和金属屋顶,但很少有内墙。将 Zigbee 无线模块作为灯具的一部分进行安装。照明设备的设计寿命为 15-20 年。
网络可靠性
在超过 800 个照明控制模块组成的测试网络中,每天发送接近 30 次的照明指令。在网络中定义了 35 个唯一组,每个唯一组含有 5-20 个照明设备。利用预定事件(时间触发)、被动反应事件(传感器触发)和手动事件(操作员触发)相结合来控制该网络。通常,每个事件控制多个组。在发出每个照明命令之后,网关会验证每个灯的状态是否已得到正确的更改。过程中的任何故障都会产生通知,这些通知被记录并经过调查。网络每天平均处理 3000 条照明指令。网络自 2007 年 12 月就已经运行。在撰写本文时,我们不知晓由于系统 PHY/Zigbee 层造成了单一通信故障,以及记录的 1,000,000 多条消息。
总结
该数据预测了分布式 Zigbee 网络在商业环境中的可靠性。Zigbee 运用的案例通常会出现在这样特定的环境中,这种环境表明具备可实现预期运行效果的良好指标。在长时间运行中,这些网络很少或不丢失信息,表明该网络是健壮且可靠的系统。
Zigbee 无线设备 已被安装在用于现场部署的各种不同网络中。这些网络利用不同的拓扑结构、不同的设备数量和密度,以及不同的流量模式。但是可对每个网络进行分析,并且每个网络都提供一些网络可靠性与稳健性的宝贵数据。Silicon Labs 将继续公布这些案例研究记录,此类用户网络的案例研究可作为其他客户的信息库。本案例研究是针对正在设计 Zigbee 系统并对现场经验和可靠性感兴趣的 Silicon Labs 的客户。具体的目标受众是为 Zigbee 产品开发新型应用程序的系统架构师和软件工程师。