CC2650DK之6LoWPAN生态系统(下)

最后我们来看一下

这个 ZigBee 和 6LoWPAN 的一些比较

那我这里只是简单地列举了一些

比较直观的点来比较一下

我们先来看一下这个设备的兼容性

那我们 6LoWPAN 是无缝ip连接的

那这个肯定没有障碍

然后 ZigBee 主要是依靠复杂的 profile

这个做过这个ZigBee的

就知道 profile 还是比较复杂的

而且针对不同的设备

有很多各种各样的profile

然后认证的授权

6LoWPAN 是无需授权费

ZigBee 呢如果你真的产品量产的话

还要需要ZigBee联盟来收取这个授权费

然后基础标准

ZigBee可以说是比较空白的

最基础基本的就是 IEEE 802.15.4了

那这个大家都是统一的

就不做比较

6LoWPAN IETF 的互联网

工程任务组的标准那可以说是非常非常有优势的

我们接着看应用层协议

6LoWPAN COAP MQTT 这些都是非常优秀的

这样一个轻量级的应用协议

那 ZigBee 还是前面说的

依靠复杂的 profile 这个比较辛苦

接着看互联互通

ZigBee 需要这个这个网关

各种各样的网关去做这样一个过渡

6LoWPAN 与生俱来的

它是基于 ip 的可以 wifi Eternet BT 等等

新型的标准谷歌华为思科等等

他们都很早部署这样的一个生态

ZigBee 由于近几年 6LoWPAN 发展过于迅猛

ZigBee 3.0 已经引入了ip的这样一个

过渡的一个手段

那我们来看ip技术路线的选择

为何要选择这样一个IPV6的一个技术路线

在泛在感知延伸网络节点

必须解决低功耗低成本和小型化的问题

从目前的技术发展来看

感知延伸层智能终端的组网技术

可以采取两种不同的技术路线

一种是非ip技术的

另一种是IETF产业联盟倡导的

将ip技术向下延伸

应用到感知的延伸层

显然采用ip技术

将有助于实现端到端

端到端的业务部署和管理

而且无需协议转换

即可实现与现有网络成ip承载的无缝连接

简化网络结构

ip协议具有以下特点

适用于泛在需要需求

IP协议是由IETF标准化的开放协议

使用它不需要额外的授权费

IP协议是轻量级的协议

IP曾经被认为是重量级的

但是近年来许多小型的

轻量级ip协议栈已经成功开发

然后能够满足感知延伸层低功耗

低层储容量低运算能力

智能终端的测试需求对UIP LWIP 等等

IP协议可以扩展性强

与IPV6协议上能够支持巨大的地址空间

而且采用分层的地质结构

能够支持较大的网络规模

IP协议可管理性强

ip网络具有一套完整成熟

并被广泛认可管理协议和机制

IP 协议具有以下特点

适用于泛在网络的需求

设计的健壮性灵活性

以及协议分层的概念架构

ip协议与底层数据链路层协议无关

采用分层结构的好处

IP网络无处不在

几乎所有的网络都提供有线

或无线方式的ip接入

那接着看ip网络的必要性

在泛在网络环境下

要实现一物一地址万物皆在线

将需要大量的ip地址资源

就目前可用的

IPV4地址资源量来看的话

远远无法满足感知智能终端的联网需求

而且目前可用的技术来看

只有IPV6能够提供足够的地址资源

满足端到端的通信和管理的需求

我们需要解决的哪些问题

关键的问题

首先IP地址的生成和管理

然后基本上是64位地址

和16位地址需要相应的地址转换机制来实现

IPV6地址到802.15.4 MAC 的转化

最大传输单元 MTU

那IPV6规定最小的 MTU

是一千两百八十个字节

802.15.4 留给网络层以上的负载

最大只有102个字节

因此必须要在 MAC 和IPV6层之间

设置中间层完成二者的适配

它就是我们称为了适配层

比如我们 6LoWPAN 的适配层

轻量化的 IPV6 协议

IPV6 协议包括很多子协议

完全实现是没有必要的

而且几乎是不可能的

所以说在满足嵌入式 IPV6

对功能体积功耗和成本的严格要求的情况下

我们对协议进行确定保留包头压缩

IPV6基本包头共40个字节

固定包头占据 IPV6 包很大的空间

我们这里需要对这个包头进行压缩

然后这样的话就可以

让我们的传输机制的效率更加的高

那我们的宽带带宽占有更大

功耗就更低

还比较关键的一个点就是路由机制

这一块简单的给大家说一下

6lowpan 是一个新型网络

如何实现简单有效

是值得深入研究的课题

IPV6网络使用的路由协议

主要是基于距离矢量的路由协议

和基于链路状态的路由协议

这两类协议都需要周期性地交换信息来维护网络

正确的路由表或网络拓扑结构图

在资源受限的泛在感知延伸层网络中

采用传统的 IPV6 路由协议

由于节点从休眠到激活状态的切换

会造成拓扑变化比较频繁

导致控制信息将占用大量的无线信道资源

增加了节点的能耗

从而降低网络的生存周期

因此需要 IPV6 路由机制进行优化和改进

使其能够在能量存储和带宽等资源受限的条件下

尽可能的延长网络的生存周期

重点研究网络拓扑

控制技术数据融合技术多路径技术

能量节省机制

服务质量保证的机制

组播的支持

IPV6组播是 IPV6 一个重要的特性

在邻居发现和地址自动分配的机制中

都需要链路上支持组播

那我需要用单播和广播的方式来

替代组播的实现

网络的管理

网络管理是必要的

而且是必须的

传统的SNMPV3 是否可行

还是需要重新设计适合的网络管理机制

同样值得深入研究

最后安全机制

那一个可靠的安全机制

是设备大规模商用的关键之一

而目前 IEEE 802.15.4 是安全

没有密钥分配管理等机制

亟需上层提供合适的安全机制

接着我们来看一下

TI 提供的 SimpleLink Solutions 的一些芯片

芯片分类

首先就是我们的 RF radio smart RF transceiver

那个收发器

传统的收发器

然后还有 wireless network processor WNP

那就是我们的无线网络处理器

那我们的主要可以跑 wireless stack

接着 wireless microcontroller

那就是可以做一些应用在上面

wifi combo 就是 W-link的解决方案

那就是或者蓝牙 BLE 等等这样一个综合体

那它其实算是 radio 的范畴

那选择我们的技术

蓝牙 wifi sub-1G

我可以看到 TI 的整个的

在无线这一块的部署非常非常的强大

以后涵盖了所有的 base 里的这个频段

以及应用的技术 蓝牙 wifi

以及我们的 802.15.4 的芯片是非常非常的多

我们重点看一下 SimpleLink CC2x

那也就是我们的 CC2650 40 30 20这一个系列的东西

我们的 Low power 低功耗

Multi-standard platforms 一个多标准的平台

那我们可以看到 蓝牙 6lowpan sub-1G ZigBee RF4CE

RF4CE 是一个遥控器的这样一个协议

Easy to design 我们 TI 提供了非常非常多的

protocol stacks 还有 TI RTOS 参考设计等等

可以让你的快速的使用起来

接着我们看一下 TI 在 IOT 这一块的一些介绍

那我们可以看到非常非常的多

这个应用领域的可穿戴设备

我们的楼宇智能家居

智能城市 制造 健康 自动化 等等

这些应用非常非常的多

我们可以在 TI 的网站上找到对应的主页

对你需要进行开发的

或者关心的项目进行了解

TI 提供哪些资源可以帮助我们的设计是比较多的

是我们上面讲的那些的细的

细的分开来讲呢我们可以点进去看

这里我就简单的给大家看一下

最后我想讲一下

也就是今年高通也加盟了这个 Thread 的联盟

那其实高通在这之前部署自己的

allseen 这样一个生态圈

那他在时隔一年多之后也选择加入Thread

可想而知

我们的 6lowpan 生态

已经逐渐的在这几年被搭建起来了

我相信以后会有更多更多的组织

或者公司加入

那all seen 与 Thread 准备结盟

就是中国的一个报道

是外国的一个新闻网站的宣传

最后我们来看一下

Thread 的赞助商非常非常多

这些基本上我们都是耳熟能详的

我们可以看到 Silicon LABS

Silicon LABS sumsung qualcomm 等等

然后他的贡献者

贡献者非常非常的多

那这里就大家看一下就可以了

好 谢谢大家

最后我们来看一下

这个 ZigBee 和 6LoWPAN 的一些比较

那我这里只是简单地列举了一些

比较直观的点来比较一下

我们先来看一下这个设备的兼容性

那我们 6LoWPAN 是无缝ip连接的

那这个肯定没有障碍

然后 ZigBee 主要是依靠复杂的 profile

这个做过这个ZigBee的

就知道 profile 还是比较复杂的

而且针对不同的设备

有很多各种各样的profile

然后认证的授权

6LoWPAN 是无需授权费

ZigBee 呢如果你真的产品量产的话

还要需要ZigBee联盟来收取这个授权费

然后基础标准

ZigBee可以说是比较空白的

最基础基本的就是 IEEE 802.15.4了

那这个大家都是统一的

就不做比较

6LoWPAN IETF 的互联网

工程任务组的标准那可以说是非常非常有优势的

我们接着看应用层协议

6LoWPAN COAP MQTT 这些都是非常优秀的

这样一个轻量级的应用协议

那 ZigBee 还是前面说的

依靠复杂的 profile 这个比较辛苦

接着看互联互通

ZigBee 需要这个这个网关

各种各样的网关去做这样一个过渡

6LoWPAN 与生俱来的

它是基于 ip 的可以 wifi Eternet BT 等等

新型的标准谷歌华为思科等等

他们都很早部署这样的一个生态

ZigBee 由于近几年 6LoWPAN 发展过于迅猛

ZigBee 3.0 已经引入了ip的这样一个

过渡的一个手段

那我们来看ip技术路线的选择

为何要选择这样一个IPV6的一个技术路线

在泛在感知延伸网络节点

必须解决低功耗低成本和小型化的问题

从目前的技术发展来看

感知延伸层智能终端的组网技术

可以采取两种不同的技术路线

一种是非ip技术的

另一种是IETF产业联盟倡导的

将ip技术向下延伸

应用到感知的延伸层

显然采用ip技术

将有助于实现端到端

端到端的业务部署和管理

而且无需协议转换

即可实现与现有网络成ip承载的无缝连接

简化网络结构

ip协议具有以下特点

适用于泛在需要需求

IP协议是由IETF标准化的开放协议

使用它不需要额外的授权费

IP协议是轻量级的协议

IP曾经被认为是重量级的

但是近年来许多小型的

轻量级ip协议栈已经成功开发

然后能够满足感知延伸层低功耗

低层储容量低运算能力

智能终端的测试需求对UIP LWIP 等等

IP协议可以扩展性强

与IPV6协议上能够支持巨大的地址空间

而且采用分层的地质结构

能够支持较大的网络规模

IP协议可管理性强

ip网络具有一套完整成熟

并被广泛认可管理协议和机制

IP 协议具有以下特点

适用于泛在网络的需求

设计的健壮性灵活性

以及协议分层的概念架构

ip协议与底层数据链路层协议无关

采用分层结构的好处

IP网络无处不在

几乎所有的网络都提供有线

或无线方式的ip接入

那接着看ip网络的必要性

在泛在网络环境下

要实现一物一地址万物皆在线

将需要大量的ip地址资源

就目前可用的

IPV4地址资源量来看的话

远远无法满足感知智能终端的联网需求

而且目前可用的技术来看

只有IPV6能够提供足够的地址资源

满足端到端的通信和管理的需求

我们需要解决的哪些问题

关键的问题

首先IP地址的生成和管理

然后基本上是64位地址

和16位地址需要相应的地址转换机制来实现

IPV6地址到802.15.4 MAC 的转化

最大传输单元 MTU

那IPV6规定最小的 MTU

是一千两百八十个字节

802.15.4 留给网络层以上的负载

最大只有102个字节

因此必须要在 MAC 和IPV6层之间

设置中间层完成二者的适配

它就是我们称为了适配层

比如我们 6LoWPAN 的适配层

轻量化的 IPV6 协议

IPV6 协议包括很多子协议

完全实现是没有必要的

而且几乎是不可能的

所以说在满足嵌入式 IPV6

对功能体积功耗和成本的严格要求的情况下

我们对协议进行确定保留包头压缩

IPV6基本包头共40个字节

固定包头占据 IPV6 包很大的空间

我们这里需要对这个包头进行压缩

然后这样的话就可以

让我们的传输机制的效率更加的高

那我们的宽带带宽占有更大

功耗就更低

还比较关键的一个点就是路由机制

这一块简单的给大家说一下

6lowpan 是一个新型网络

如何实现简单有效

是值得深入研究的课题

IPV6网络使用的路由协议

主要是基于距离矢量的路由协议

和基于链路状态的路由协议

这两类协议都需要周期性地交换信息来维护网络

正确的路由表或网络拓扑结构图

在资源受限的泛在感知延伸层网络中

采用传统的 IPV6 路由协议

由于节点从休眠到激活状态的切换

会造成拓扑变化比较频繁

导致控制信息将占用大量的无线信道资源

增加了节点的能耗

从而降低网络的生存周期

因此需要 IPV6 路由机制进行优化和改进

使其能够在能量存储和带宽等资源受限的条件下

尽可能的延长网络的生存周期

重点研究网络拓扑

控制技术数据融合技术多路径技术

能量节省机制

服务质量保证的机制

组播的支持

IPV6组播是 IPV6 一个重要的特性

在邻居发现和地址自动分配的机制中

都需要链路上支持组播

那我需要用单播和广播的方式来

替代组播的实现

网络的管理

网络管理是必要的

而且是必须的

传统的SNMPV3 是否可行

还是需要重新设计适合的网络管理机制

同样值得深入研究

最后安全机制

那一个可靠的安全机制

是设备大规模商用的关键之一

而目前 IEEE 802.15.4 是安全

没有密钥分配管理等机制

亟需上层提供合适的安全机制

接着我们来看一下

TI 提供的 SimpleLink Solutions 的一些芯片

芯片分类

首先就是我们的 RF radio smart RF transceiver

那个收发器

传统的收发器

然后还有 wireless network processor WNP

那就是我们的无线网络处理器

那我们的主要可以跑 wireless stack

接着 wireless microcontroller

那就是可以做一些应用在上面

wifi combo 就是 W-link的解决方案

那就是或者蓝牙 BLE 等等这样一个综合体

那它其实算是 radio 的范畴

那选择我们的技术

蓝牙 wifi sub-1G

我可以看到 TI 的整个的

在无线这一块的部署非常非常的强大

以后涵盖了所有的 base 里的这个频段

以及应用的技术 蓝牙 wifi

以及我们的 802.15.4 的芯片是非常非常的多

我们重点看一下 SimpleLink CC2x

那也就是我们的 CC2650 40 30 20这一个系列的东西

我们的 Low power 低功耗

Multi-standard platforms 一个多标准的平台

那我们可以看到 蓝牙 6lowpan sub-1G ZigBee RF4CE

RF4CE 是一个遥控器的这样一个协议

Easy to design 我们 TI 提供了非常非常多的

protocol stacks 还有 TI RTOS 参考设计等等

可以让你的快速的使用起来

接着我们看一下 TI 在 IOT 这一块的一些介绍

那我们可以看到非常非常的多

这个应用领域的可穿戴设备

我们的楼宇智能家居

智能城市 制造 健康 自动化 等等

这些应用非常非常的多

我们可以在 TI 的网站上找到对应的主页

对你需要进行开发的

或者关心的项目进行了解

TI 提供哪些资源可以帮助我们的设计是比较多的

是我们上面讲的那些的细的

细的分开来讲呢我们可以点进去看

这里我就简单的给大家看一下

最后我想讲一下

也就是今年高通也加盟了这个 Thread 的联盟

那其实高通在这之前部署自己的

allseen 这样一个生态圈

那他在时隔一年多之后也选择加入Thread

可想而知

我们的 6lowpan 生态

已经逐渐的在这几年被搭建起来了

我相信以后会有更多更多的组织

或者公司加入

那all seen 与 Thread 准备结盟

就是中国的一个报道

是外国的一个新闻网站的宣传

最后我们来看一下

Thread 的赞助商非常非常多

这些基本上我们都是耳熟能详的

我们可以看到 Silicon LABS

Silicon LABS sumsung qualcomm 等等

然后他的贡献者

贡献者非常非常的多

那这里就大家看一下就可以了

好 谢谢大家