Thiết Kế và Thi Công Mạng Điều Khiển MiWi Dùng Module MRF24J40MA

Tài liệu nghiên cứu Thiết kế và thi công mạng điều khiển miwi dùng module mrf24j40ma, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về .

• Tác giả: Nguyễn Đình Minh
• Người hướng dẫn: Th.S Phan Văn Đức
• Trường học: Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải
• Chuyên ngành: Điện – Điện Tử Viễn Thông
• Đề tài: Thiết Kế Và Thi Công Mạng Điều Khiển MiWi Dùng Module MRF24J40MA
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: GIAO THỨC KẾT NỐI MẠNG KHÔNG DÂY – MiWi ( MICROCHIP WIRELESS)
• 1.1. Tổng quan về giao thức MiWi
• 1.2. Giao thức MiWi
• 1.3. Cấu hình mạng giao thức MiWi
• 1.3.1. Cấu hình hệ thống mạng hình sao (Star)
• 1.3.2. Cấu hình hệ thống mạng dạng Cluster – tree
• 1.3.3. Cấu hình hệ thống mạng dạng mắt lưới
• 1.3.4. Cấu hình Peer – to – peer (P2P)
• 1.4. Định địa chỉ
• 1.4.1. Bộ nhận dạng mở rộng đơn nhất về mặt tổ chức (EUI - Extended Organizationally Unique Identifier)
• 1.5. Giao thức truyền tin của MiWi
• 1.5.1. Quảng bá các thông điệp
• 1.5.2. Tìm hiểu các node trong hệ thống mạng bởi EUI
• 1.5.3. Mở Socket cho một thiết bị
• 1.5.4. Các hàm trong giao thức MiWi
• 2. CHƯƠNG 2: GIAO DIỆN LẬP TRÌNH ỨNG DỤNG KHÔNG DÂY – MiApp (MICROCHIP – APPLICATION)
• 2.1. Tổng quan MiApp
• 2.2. Cấu hình file MiApp
• 2.3. Giao diện hàm MiApp
• 2.3.1. Gởi thông điệp
• 2.3.2. Nhận thông điệp
• 2.4. Chức năng đặc biệt
• 2.4.1. Quét phát hiện nhiễu
• 2.4.2. Trạng thái năng lượng của bộ thu phát
• 3. CHƯƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN ĐA TRUY CẬP MẠNG KHÔNG DÂY – MiMAC (MICROCHIP WIRELESS MEDIA ACCESS CONTROLL)
• 3.1. Tổng quan về MiMAC
• 3.2. Định dạng Frame MiMAC
• 3.3. Module bảo mật MiMAC
• 3.4. Giao diện lập trình MiMAC
• 3.4.1. Định dạng khung MiMAC
• 3.4.2. Module bảo mật MiMAC
• 3.4.3. Lựa chọn cơ cấu bảo mật MiMAC
• 3.4.4. Bảo mật chi phí thấp
• 3.4.5. Tăng cường sức mạnh bảo mật
• 3.4.6. Mật mã khối XTEA
• 3.4.7. Chỉnh sửa mật mã khối XTEA
• 3.4.8. Các chế độ bảo mật
• 3.4.9. Định dạng gói tin bảo mật
• 3.4.10. Giao diện lập trình MiMAC
• 3.4.11. Cấu hình MiMAC
• 3.5. Tính năng đặc biệt
• 4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỀU KHIỂN
• 4.1. Thiết kế mạng điều khiển
• 4.2. Giới thiệu Vi điều khiển dsPIC30F4011
• 4.3. Module MRF24J40MA
• 4.3.1. Thông số hoạt động
• 4.3.2. Các đặc điểm RF / Analog
• 4.3.3. Các đặc điểm MAC / Baseband
• 4.4. Tổng quan về thiết bị
• 4.4.1. Mô tả giao diện
• 4.4.2. Các chi tiết lắp đặt
• 4.5. Thiết kế phần cứng
• 4.5.1. Vi điều khiển
• 4.5.2. Module MRF24J40MA
• 4.5.3. Kết nối PC bằng RS232
• 4.5.4. Thiết bị trung tâm và các thiết bị thành viên
• 4.6. Thiết kế phần mềm
• 4.6.1. Thiết kế phần mềm cho vi điều khiển
• 4.6.2. Thiết kế phần mềm trên PC
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 5.1. Những kết quả đạy được
• 5.2. Hướng phát triển đề tài
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Mạng MiWi và Module MRF24J40MA Giới Thiệu

Ngày nay, các mạng không dây như WiFi, WiMax, 3G đã trở nên phổ biến. Xu hướng phát triển hiện tại hướng tới việc kết nối các thiết bị gia dụng và các bộ phận chức năng trong nhà để điều chỉnh và kiểm soát từ xa các hệ thống điện, nước, ánh sáng. Chuẩn kết nối không dây IEEE 802.15.4 ra đời để thiết lập các mạng cá nhân không dây (WPAN) phục vụ truyền thông tin trong khoảng cách ngắn. Mạng WPAN có thể liên lạc hiệu quả mà không đòi hỏi nhiều cơ sở hạ tầng, giá thành rẻ, nhỏ gọn, ít tiêu hao năng lượng mà vẫn đem lại hiệu quả cao. Đề tài này nghiên cứu về Giao Thức Kết Nối Mạng Không Dây MiWi (một phiên bản thu gọn của Zigbee) sử dụng bộ thu phát MRF24J40 2.4 GHz của Microchip cho các mạng dùng chuẩn IEEE 802.15.4 để truyền, nhận thông tin trong hệ thống mạng.

1.1. Giới Thiệu Giao Thức MiWi và Ứng Dụng Thực Tế

Giao thức MiWi là một giao thức đơn giản được thiết kế cho tốc độ truyền dữ liệu thấp, khoảng cách ngắn và các mạng giá thành rẻ. Dựa trên chuẩn IEEE 802.15.4 cho các mạng khu vực cá nhân không dây (WPANs), giao thức MiWi cung cấp một sự lựa chọn khác tiện dụng hơn cho việc liên lạc không dây. Đặc biệt, nó nhắm tới các ứng dụng các hệ thống mạng tương đối nhỏ, sử dụng bộ thu phát MRF24J40 2.4 GHz của Microchip cho các mạng dùng chuẩn IEEE 802.15.4. Các ứng dụng thực tế bao gồm điều khiển ánh sáng, cảm biến nhiệt độ, và các hệ thống an ninh gia đình.

1.2. Ưu Điểm Nổi Bật Của Module MRF24J40MA Trong Mạng MiWi

Module MRF24J40MA hỗ trợ phổ tần 2.4GHz, tương thích với các loại thiết bị IEEE 802.15.4, và hỗ trợ nhiều loại vi điều khiển PIC (PIC16, PIC18, PIC24, dsPIC30, dsPIC33,…). Nó có khả năng hoạt động trong hệ thống thời gian thực (RTOS) và ứng dụng độc lập. Hệ thống mạng sử dụng giao thức MiWi có khả năng có tối đa 1024 điểm nút trên hệ thống. Mỗi Coordinator có thể có 127 children, với tối đa là 8 Coordinators trên một hệ thống mạng.

II. Thách Thức và Giải Pháp Thiết Kế Mạng MiWi với MRF24J40MA

Việc thiết kế mạng MiWi với MRF24J40MA đối mặt với một số thách thức, bao gồm đảm bảo phạm vi hoạt động, giảm thiểu tiêu thụ năng lượng, và bảo mật dữ liệu. Giải pháp bao gồm lựa chọn cấu trúc mạng phù hợp (Star, Cluster-Tree, Mesh), tối ưu hóa giao thức truyền tin, và sử dụng các tính năng bảo mật của MRF24J40MA. Theo tài liệu gốc, giao thức MiWi được dựa trên các layers MAC và PHY, dùng các đặc điểm kỹ thuật của IEEE 802.15.4 và được điều chỉnh cho việc phát triển hệ thống mạng một cách đơn giản trong dải tần 2.4GHz.

2.1. Vấn Đề Tiêu Thụ Năng Lượng Trong Mạng Điều Khiển Không Dây

Một trong những thách thức lớn nhất trong thiết kế mạng MiWi là giảm thiểu tiêu thụ năng lượng. Các thiết bị cảm biến và điều khiển thường hoạt động bằng pin, do đó thời gian hoạt động là yếu tố quan trọng. Giải pháp bao gồm sử dụng chế độ ngủ (sleep mode) khi không truyền dữ liệu, tối ưu hóa tốc độ truyền, và giảm thiểu số lượng gói tin truyền đi. MRF24J40MA cung cấp các chế độ tiết kiệm năng lượng để hỗ trợ việc này.

2.2. Đảm Bảo Phạm Vi Hoạt Động và Độ Tin Cậy Của Mạng MiWi

Phạm vi hoạt động và độ tin cậy là yếu tố quan trọng khác. Môi trường truyền dẫn có thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu và vật cản. Giải pháp bao gồm sử dụng cấu trúc mạng Mesh để tăng độ tin cậy, tăng công suất phát (trong giới hạn cho phép), và sử dụng các kỹ thuật chống nhiễu. MRF24J40MA hỗ trợ các kênh truyền khác nhau để giảm thiểu nhiễu.

2.3. Bảo Mật Dữ Liệu Trong Mạng MiWi Sử Dụng Module MRF24J40MA

Bảo mật dữ liệu là một yếu tố quan trọng, đặc biệt trong các ứng dụng điều khiển và giám sát. Dữ liệu có thể bị đánh cắp hoặc thay đổi bởi kẻ tấn công. Giải pháp bao gồm sử dụng các thuật toán mã hóa mạnh, xác thực thiết bị, và bảo vệ khóa mã hóa. MRF24J40MA hỗ trợ các tính năng bảo mật như AES để bảo vệ dữ liệu.

III. Hướng Dẫn Thiết Kế Mạng MiWi P2P Dùng Module MRF24J40MA

Thiết kế mạng MiWi Peer-to-Peer (P2P) với MRF24J40MA là một giải pháp đơn giản cho các ứng dụng yêu cầu kết nối trực tiếp giữa hai thiết bị. Quá trình thiết kế bao gồm cấu hình MRF24J40MA cho chế độ P2P, thiết lập địa chỉ, và lập trình giao thức truyền tin. Cấu hình Peer-to-Peer là dạng giao tiếp đơn giản nhất, với chỉ duy nhất một thiết bị nói chuyện trực tiếp với một thiết bị khác. Trong đó, không có sự phân biệt giữa parent hay child, cũng như không có việc định tuyến tới các điểm nút khác.

3.1. Cấu Hình Module MRF24J40MA Cho Chế Độ MiWi P2P

Để cấu hình MRF24J40MA cho chế độ MiWi P2P, cần thiết lập các thanh ghi điều khiển phù hợp. Điều này bao gồm chọn kênh truyền, thiết lập công suất phát, và cấu hình địa chỉ. Tham khảo MRF24J40MA datasheet để biết chi tiết về các thanh ghi này. Cần đảm bảo rằng cả hai thiết bị đều được cấu hình với cùng kênh truyền và PAN ID.

3.2. Lập Trình Giao Thức Truyền Tin Đơn Giản Cho MiWi P2P

Giao thức truyền tin trong mạng MiWi P2P có thể đơn giản hơn so với các cấu trúc mạng khác. Chỉ cần thiết lập kết nối, truyền dữ liệu, và đóng kết nối khi hoàn thành. Có thể sử dụng các hàm trong thư viện MiWi để thực hiện các thao tác này. Cần xử lý các trường hợp lỗi như mất kết nối hoặc dữ liệu bị hỏng.

3.3. Ví Dụ Dự Án MiWi P2P Điều Khiển Thiết Bị Từ Xa

Một ví dụ về ứng dụng MiWi P2P là điều khiển thiết bị từ xa. Ví dụ, một thiết bị có thể được sử dụng để bật/tắt đèn hoặc điều chỉnh nhiệt độ. Thiết bị điều khiển sẽ gửi lệnh đến thiết bị được điều khiển thông qua kết nối MiWi P2P. Cần thiết kế giao diện người dùng đơn giản để điều khiển thiết bị.

IV. Ứng Dụng Mạng MiWi Star Topology với Module MRF24J40MA

Mạng MiWi Star Topology là một cấu trúc mạng phổ biến, trong đó tất cả các thiết bị kết nối trực tiếp với một trung tâm (PAN Coordinator). Cấu trúc này đơn giản và dễ quản lý, phù hợp cho các ứng dụng như thu thập dữ liệu cảm biến và điều khiển thiết bị. Một hệ thống mạng hình sao bao gồm một PAN Coordinator node và một hay nhiều thiết bị cuối End Device. Trong một mạng lưới hình sao, tất cả các thiết bị cuối đều giao tiếp duy nhất với PAN Coordinator. Nếu một thiết bị cuối cần truyền thông tin tới một thiết bị cuối khác thì nó gửi dữ liệu của nó cho PAN Coordinator. Còn PAN Coordinator sau đó chuyển tiếp dữ liệu đến nơi tiếp nhận được mong đợi.

4.1. Thiết Lập PAN Coordinator Trong Mạng MiWi Star

PAN Coordinator là trung tâm của mạng MiWi Star. Nó chịu trách nhiệm khởi tạo mạng, phân phối địa chỉ, và quản lý các thiết bị. Cần cấu hình MRF24J40MA cho vai trò PAN Coordinator và thiết lập các thông số mạng như PAN ID và kênh truyền.

4.2. Kết Nối Các Thiết Bị Thành Viên Vào Mạng MiWi Star

Các thiết bị thành viên (End Devices) cần được cấu hình để kết nối với PAN Coordinator. Điều này bao gồm tìm kiếm mạng, xác thực, và nhận địa chỉ. Cần đảm bảo rằng các thiết bị thành viên sử dụng cùng PAN ID và kênh truyền với PAN Coordinator.

4.3. Ứng Dụng Thực Tế Mạng Cảm Biến Không Dây WSN Với MiWi Star

Mạng MiWi Star phù hợp cho các ứng dụng mạng cảm biến không dây (WSN). Các cảm biến có thể thu thập dữ liệu (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng) và gửi về PAN Coordinator. PAN Coordinator có thể xử lý dữ liệu và hiển thị thông tin hoặc gửi đến một hệ thống khác.

V. Kết Luận và Hướng Phát Triển Mạng Điều Khiển MiWi

Việc thiết kế mạng điều khiển MiWi sử dụng module MRF24J40MA mang lại nhiều lợi ích, bao gồm chi phí thấp, tiêu thụ năng lượng thấp, và dễ dàng triển khai. Tuy nhiên, cần xem xét các thách thức về phạm vi hoạt động, độ tin cậy, và bảo mật. Hướng phát triển bao gồm nghiên cứu các giao thức truyền tin hiệu quả hơn, tích hợp các tính năng bảo mật nâng cao, và mở rộng ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Theo tài liệu gốc, giao thức MiWi dùng các địa chỉ được cho bởi IEEE 802.15.4. Có ba địa chỉ khác nhau được định nghĩa bởi các đặc điểm sau: EUI, PAN ID, Short Address.

5.1. Tổng Kết Ưu Điểm và Nhược Điểm Của Mạng MiWi

Ưu điểm của MiWi bao gồm chi phí thấp, tiêu thụ năng lượng thấp, dễ dàng triển khai, và hỗ trợ nhiều loại vi điều khiển. Nhược điểm của MiWi bao gồm phạm vi hoạt động hạn chế, tốc độ truyền dữ liệu thấp, và bảo mật cơ bản. Cần cân nhắc các yếu tố này khi lựa chọn MiWi cho một ứng dụng cụ thể.

5.2. Hướng Phát Triển Mạng MiWi Trong Tương Lai

Hướng phát triển của mạng MiWi bao gồm cải thiện phạm vi hoạt động, tăng tốc độ truyền dữ liệu, và nâng cao bảo mật. Các nghiên cứu có thể tập trung vào việc sử dụng các kỹ thuật anten mới, tối ưu hóa giao thức truyền tin, và tích hợp các thuật toán mã hóa mạnh hơn. Ngoài ra, việc tích hợp MiWi với các công nghệ khác như IoT và mạng 5G cũng là một hướng đi tiềm năng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 : Giao thức kết nối mạng GVHD : Ths. PHAN VĂN ĐỨC Khi một hệ thống mạng được hình thành, mối quan tâm lớn kế tiếp chính là là thế nào để chuyển các thông điệp trong mạng. Bất cứ thiết bị nào là thành viên của hệ thống giao thức MiWi đều sử dụng Short Address của nó để liên lạc xuyên suốt trong mạng. Short Address này giúp các thiết bị khác trong mạng quyết định vị trí của node và và làm thế nào để định tuyến tới thiết bị đó.1 Định dạng gói Giao thức MiWi sử dụng định dạng gói của MAC layer của IEEE 802.4 cho tất cả các gói tin của nó.

Các node tham gia vào hệ thống mạng sẽ sử dụng mode Short Address được cung cấp trong thông số kỹ thuật của IEEE. Các gói nên được dựng theo Section 7.2 của thông số kỹ thuật IEEE 802. Phía trên của layer này là header của giao thức MiWi, chứa thông tin cần thiết cho quá trình định tuyến và đóng gói. Định dạng của header này được cho trong hình 1.6, bao gồm các thành phần sau: Hình 1.6 Định dạng của header trong gói tin dùng giao thức MiWi  Hops: số lượng các hop mà gói tin cho phép được truyền lại (00h nghĩa là không phát lại gói này – 1 byte).

 Frame control: đây là 1 ảnh nhị phân định nghĩa động thái của gói tin này. Các bit riêng biệt được định nghĩa trong bảng 4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 11 SVTH : Võ Văn Triều Nguyễn Đình Minh Chương 1 : Giao thức kết nối mạng GVHD : Ths. PHAN VĂN ĐỨC  Dest PAN ID: PAN ID của điểm đích node cuối cùng (2 bytes trong giao thức MiWi).

 Dest Short Address: Short Address của điểm đích cuối cùng (2 bytes).  Source PAN ID: PAN ID của node gốc đã truyền gói tin đi.  Source Short Address: Short Address của điểm node gốc đã truyền gói tin đi (2 bytes).  Sequence Number: một số thứ tự có thể được dùng để lần theo trạng thái của các gói tin khi chúng di chuyển xuyên suốt hệ thống mạng.

 Report Type: việc tập hợp thông tin đã bao gồm trong gói tin này. Tất cả các stack tạo nên các gói tin này đều có Report Type là 00h. Tất cả các bản báo cáo do người dùng quy định nằm trong khoảng 01h tới FFh.  Report ID: loại của thông điệp đã bao gồm trong gói tin này (1 byte).4 Trường bit Frame Control  Bit 7-3: được để dành sẵn: giữ giá trị ‘0’ trong việc thực thi này.

 Bit 2: ACKREQ: bit Acknowledge Request, khi được set, thiết bị gốc yêu cầu layer lớp trên chứng nhận Acknowledgement từ thiết bị đích.  Bit 1: INTRCLST: bit Intra Cluster, được để dành trong việc thực thi này, giữ giá trị là ‘1’.  Bit 0: ENCRYPT: bit Encrypt, khi được set, dữ liệu gói tin được mã hóa tại tầng ứng dụng. Các tên bit viết tắt là để thuận tiện cho việc trình bày, nó không phải là phần chính thức của IEEE 802.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 12 SVTH : Võ Văn Triều Nguyễn Đình Minh Chương 1 : Giao thức kết nối mạng GVHD : Ths.2 Định tuyến Việc định tuyến hệ thống mạng không dây có thể là một nhiệm vụ rất khó khăn và cần tập trung nhiều nguồn tài nguyên. Giao thức MiWi đã giải quyết vần đề này bằng cách sử dụng sự phân phối địa chỉ để chỉ ra parent của thiết bị mà ta muốn gửi gói tin đến, và bằng cách sử dụng các dịch vụ đã được cung cấp sẵn của IEEE để giúp cho việc trao đổi và chuyển tiếp thông tin định tuyến trong hệ thống mạng.  Về các Coordinator láng giềng Một trong những nhiệm vụ của thuật toán định tuyến là xác định hop tiếp theo của bất kì gói tin nào được gửi đi. Giao thức MiWi sử dụng kết cấu tham gia hệ thống mạng của IEEE, bên cạnh lưu lượng hệ thống mạng thông thường, để tìm ra những đường đi này.

Khi bất kỳ một thiết bị nào tham gia vào hệ thống mạng, đầu tiên nó sẽ gửi đi một gói tin beacon request. Tất cả các coordinator nhận được gói tin beacon request này sẽ gửi đi một gói tin beacon để thông báo cho các thiết bị láng giềng thông tin hệ thống mạng của chúng. Trong giao thức MiWi, 3 bytes của thông tin thêm vào được gắn với beacon payload để hỗ trợ cho việc định tuyến:  Protocol ID (1 byte): giúp phân biệt các hệ thống mạng sử dụng giao thức MiWi với các hệ thống mạng IEEE 802.4 khác có thể đang hoạt động trong cùng pha vô tuyến. Protocol ID nên luôn là 4Dh.

 Version Number (1 byte): số hiệu phiên bản của đặc tính kỹ thuật.  Local Coordinators (1 byte): vùng này là một ảnh nhị phân chỉ ra các coordinator nào hiện đang có thể nhìn thấy được bởi coordinator đang gửi beacon. Nhờ vào vùng Local Coordinators của beacon payload, tất cả các coordinator trong hệ thống mạng sẽ học hỏi được nhiều cách định tuyến tới tất cả các node đó mà không cần phải gửi đi những request đơn nhất.  Định tuyến tới các thiết bị khác ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 13 SVTH : Võ Văn Triều Nguyễn Đình Minh Chương 1 : Giao thức kết nối mạng GVHD : Ths.

PHAN VĂN ĐỨC Hình 1.7 Biểu đồ quyết định dạng cây cho việc chuyển tiếp gói tin ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 14 SVTH : Võ Văn Triều Nguyễn Đình Minh Chương 1 : Giao thức kết nối mạng GVHD : Ths. PHAN VĂN ĐỨC Định tuyến trong các hệ thống mạng sử dụng giao thức MiWi trở nên dễ dàng hơn một khi ta đã có kiến thức về các coordinator láng giềng cũng như những gì mà các coordinator đó có thể thấy được. Việc gửi một gói tin tới một node khác tuân theo sơ đồ logic trong hình 1.3 Quảng bá các thông điệp Khi một coordinator của hệ thống mạng giao thức MiWi nhận được một gói tin quảng bá, nó sẽ phát lại gói tin đó chừng nào mà Hops counter (byte đầu tiên của header) chưa về giá trị ‘0’. Các gói tin quảng bá không được chuyển tiếp tới các thiết bị cuối.4 Tìm hiểu các node trong hệ thống mạng bởi EUI Node G muốn tìm hiểu Node F ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 15 SVTH : Võ Văn Triều Nguyễn Đình Minh Chương 1 : Giao thức kết nối mạng GVHD : Ths.

PHAN VĂN ĐỨC Hình 1.8 Thứ tự cho việc yêu cầu tìm kiếm và đáp ứng địa chỉ EUI Khi hai node giao tiếp với nhau qua hệ thống mạng giao thức MiWi, chúng dùng Short Address của chúng. Nếu như cấu trúc kiên kết của hệ thống mạng thay đổi, nó sẽ hữu dụng nếu như ta tìm lại được thiết bị đó. Vì Short Address của thiết bị được gán bởi parent của nó nên Short Address của thiết bị đích có thể sẽ thay đổi. Trong trường hợp đó, Short Address mới phải được tìm ra trước khi liên kết mạng được tái lập lại.

Không giống như Short Address, EUI của thiết bị không bao giờ thay đổi và nó là duy nhất trên toàn cầu. Nếu như một thiết bị biết được EUI của một thiết bị khác, nó sẽ có thể phân biệt thiết bị đó với bất kỳ thiết bị nào khác. Truy tìm một EUI cụ thể trên hệ thống mạng trở nên quan trọng trong việc tái lập lại liên kết giữa các node đã di chuyển. Giao thức MiWi cung cấp chức năng tìm kiếm đó.

Có hai Stack packet được định nghĩa để hỗ trợ cho việc tìm kiếm một EUI cụ thể trên hệ thống mạng: EUI_ADDRESS_SEARCH_REQUEST và EUI_ADDRESS_SEARCH_RESPONSE. Search Request được unicast tới coordinator đầu tiên (hình 1.8, phần 1) rồi sau đó truyền phát quảng bá giữa các coordinator vào hệ thống mạng với EUI của thiết bị cần được định vị trí (phần 2). Việc này được lặp lại bởi tất cả các coordinator cho tới khi Hops Counter ngừng (phần 3). Nếu như một trong các coordinator hiện tại đã có thiết bị này làm child, nó sẽ trả lại gói tin EUI_ADDRESS_SEARCH_RESPONSE với EUI của thiết bị và Short Address của nó.

EUI_ADDRESS_SEARCH_RESPONSE được gửi unicast, qua từng node một, trở lại địa chỉ gốc giao thức MiWi của gói tin đã gửi gói tin đi (phần 4). ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 16 SVTH : Võ Văn Triều Nguyễn Đình Minh Chương 1 : Giao thức kết nối mạng GVHD : Ths.5 Mở Socket cho một thiết bị Một đặc điểm khác có thể quan trọng với một vài hệ thống mạng đó là khả năng tạo nên các liên kết giao tiếp trong hệ thống mạng. Việc này trở nên hữu dụng trong các hệ thống mạng mà việc cấu hình trước cho các node cần phải là tối thiểu.9 Thứ tự cho việc yêu cầu và đáp ứng mở socket ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 17 SVTH : Võ Văn Triều Nguyễn Đình Minh Chương 1 : Giao thức kết nối mạng GVHD : Ths. PHAN VĂN ĐỨC Hình 1.10 Thứ tự cho việc yêu cầu và đáp ứng mở p2p socket Ví dụ từ G gửi một OPEN_CLUSTER_SOCKET_REQUEST tới PAN Coordinator với thông tin của thiết bị (hình 1.

Nó thông báo cho PAN Coordinator rằng thiết bị đang tìm người nào đó để trò chuyện (Thiết bị F). PAN Coordinator giữ yêu cầu đó ở trạng thái mở trong một khoảng thời gian đã được xác định sẵn bởi chương trình ứng dụng. Nếu một yêu cầu tương tự đến từ F (phần 2), PAN Coordinator kết hợp thông tin short address từ cả hai thiết bị vào một OPEN_CLUSTER_SOCKET_RESPONSE và gửi nó trở lại G và F (phần 3). Cuối cùng, PAN Coordinator gỡ bỏ yêu cầu mở socket.

Nếu PAN Coordinator không nghe thấy yêu cầu mở socket lần thứ hai trong một khoảng thời gian định sẵn, nó sẽ kết thúc yêu cầu mở socket mà không gửi lại đáp ứng nào cho requesting node. Khi các thiết bị tại F và G nhận báo cáo OPEN_CLUSTER_SOCKET_RESPONSE, chúng có thể kiểm tra payload của gói tin đó và quyết định xem thiết bị đó có đúng là thiết bị mà chúng muốn trò chuyện không. Đây là quyết định của Lớp ứng dụng, không được cung cấp bởi Stack.  P2P SOCKET Khi một thiết bị P2P muốn trò chuyện với một P2P socket với một node khác, trước tiên nó sẽ truyền broadcast một báo cáo OPEN_P2P_SOCKET_REQUEST chứa đựng đầy đủ EUI của thiết bị (hình 1.

Bất kỳ thiết bị nào nhận được yêu cầu đó muốn trò chuyện với thiết bị sẽ gửi một báo cáo OPEN_P2P_SOCKET_RESPONSE chứa đựng địa chỉ EUI của chính nó (phần 2). Việc này thông báo cho thiết bị đầu tiên là nó muốn trò chuyện với thiết bị đó. Trong quá trình thực thi hiện hành, chỉ có các coordinator là có thể nhận OPEN_P2P_SOCKET_REQUEST. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 18 SVTH : Võ Văn Triều Nguyễn Đình Minh Chương 1 : Giao thức kết nối mạng GVHD : Ths.