数据链路层固件 - 内嵌IPv6协议的电力线调制解调器解决方案

　　数据链路层固件

　　802.15.4通信MAC层提供的服务能够通过叫做网络协调器的主节点和叫做协调器的多个对等节点创建并管理电力线网络。

　　图2： 解决方案固件架构

　　电力线网络可采用任何拓扑。在开始发送数据前，协调器节点需要接入网络，然后执行一个叫做“主动扫描”的连接过程。图2所示是固件架构。

　　MacSapInterface

　　上文所述MacSapInterface固件模块向应用层提供MAC服务原语，这些服务原语分为两类：

　　· MAC数据管理（MCPS， MAC）：准许服务管理MAC层收发的数据，决定是否设置信息的优先权；是否给信息加密，是否需要ACK信号。表1所示是MCPS服务。

　　表1： MCPS服务

　　· MAC管理实体（MLME）：准许服务管理MAC内部数据库 （MIB）和PANNING（个人区域网络）参数。表2和表3描述了MIB的属性（应用层利用属性修改MAC层的特性）和 MLME服务。

　　表2： MIB属性

　　表3： MLME服务

　　联网顺序

　　激活新节点需要一系列步骤，首先搜索网络，如果有网络存在，则加入网络；如果没发现网络，则需要建立一个新网络。待激活节点利用主动扫描搜索网络，联网顺序如图3所示。

　　图 3：联网顺序

　　1. MLME-RESET：将硬件 （PLM调制解调器）和Mac层重置为默认参数

　　应用层发出重置请求并等待重置操作确认

　　2. MLME-SCAN： 通过索要信标帧来扫描网络节点（如果有节点），在应用层接收信标帧，并确认接收结果

　　3. MLME-SET：如果MLME-SCAN.confirm是正值 （表示收到几个信标帧），则将 MAC_SHORTADDRESS_ID 的属性值 （设备短地址）写1，然后将节点设为协调器。

　　如果MLME-SCANconfirm是负值 （未收到信标帧），则将节点设为PAN协调器，并将MAC_SHORTADDRESS_ID值归 0 （零）。

　　结论

　　今天，意法半导体的产品组合有助于设计人员轻松实现物联网应用设想，例如，智能楼宇。我们提供基于IPv6协议的复杂的解决方案，包括改进系统可靠性的窄带电力线调制解调器技术。本文讨论的解决方案就是其中的一个示例。

　　该解决方案是一个单载波xPSK调制解调器，提供通常只有OFDM调制解调器才具有的IEEE-802.15.4 MAC功能。意法半导体的解决方案导入IPv6互联网协议技术，而这正是OFDM技术的不足之处。该解决方案让物联网能够部署在噪声更大的电力线网络环境中。

　　本文选自《物联网大会会刊》，转载请注明出处。