引言
本应用笔记介绍了在 STM32 系列微控制器上开发 Zigbee®睡眠终端设备(SED)时的必要考虑因素。
Zigbee®睡眠终端设备是一类特殊的节点,能够在极低功耗模式下运行,并且通常采用电池供电。为了节省电力,它们会以
低功耗状态进行功耗管理,并在大部分时间关闭无线网络。这些设备的 RxOnWhenIdle 属性设置为“false”。
根据 IEEE 802.15.4 MAC 标准,这些设备属于 RFD(精简功能设备)。在低功耗无线技术中,Zigbee 传感器被称为睡眠
终端设备。
注意:
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应用设计
睡眠终端设备经过设置,可在大多数时间处于关闭模式,从而节省功耗。这意味着网络中的其他设备大多无法
访问睡眠终端设备。与在网络上收集和推送数据的设备相比,这限制了睡眠终端设备的应用。
关于睡眠终端设备的应用场景,传感器是一个值得注意的例子。传感器设备定期唤醒,获取读数,并将结果推
送到常开集中器或网关设备。在该情形下,睡眠终端设备能够正确地工作。因为传感器数据量比较小,并且适
合在非常小的唤醒时段内传输。此外,睡眠终端设备能够传输大量数据。
睡眠终端设备可以使用 OTA 固件群集下载整个固件映像。OTA 群集设计灵活,可确保设备对下载进行控制。
得益于该设计,即使客户端需要花费数天时间用于完成固件的下载,服务器端也不会有影响。
有些低功耗设备可缓慢地为电容器充电。这些低功耗设备经过专门设计,能够在电容器充电时被唤醒。它们仅
在电容器的电量允许时,才会保持开启状态。当电量耗尽时,设备进入睡眠状态。因此,重要的是,应用要确
保设计灵活并且由睡眠终端设备驱动。
如果网络上的其他设备需要与睡眠设备通信,则通过双向镜像和通知标志使用智能能源。在智能能源中,常开
设备对驻留在睡眠设备上的属性的副本进行维护。该副本被称为镜像。
远程设备当需要从睡眠设备读取数据时,可以从镜像中读取数据。睡眠设备的作用是在处于唤醒状态的短暂间
隔内,对镜像上的数据进行维护。双向通信采用双向镜像实现。发送到睡眠设备的数据允许远程设备写入到镜
像中。
此外,更改镜像时,会设置通知标志。当睡眠设备唤醒时,它会检查通知标志,以便在必要时获取更新,并在
完成后重置通知标志。
下文展示了应用中的特定设计如何为睡眠终端设备提供支持。
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