TIDA-010003

可提高网络性能的简单 6LoWPAN 网状网络终端节点参考设计

TIDA-010003

设计文件

概述

本参考设计实现了一款用于智能仪表先进抄表基础设施 (AMI) 网络的简单射频网状网络终端节点。该网络是一种基于 IPv6 的低功耗无线个人局域网 (6LoWPAN) 解决方案。该设计在单个 CC1310 SimpleLink™ 无线 MCU 内实现了该网络,用于优化性能并更大程度降低系统成本。整个 6LoWPAN 网状网络都在基于 IEEE-802.15.4e/g 协议的 TI-15.4 stack 上运行,且实现了非时隙信道跳跃 (USCH) 模式,可防止网络干扰。

特性
  • 基于低功耗射频(在低于 1GHz ISM 频带中运行)的 IPv6 网络
  • 实现了 6LoWPAN、RPL、IPv6/ICMPv6 和 UDP 网状网络协议
  • 实现了具有基于 IEEE 802.15.4e 的跳频和 MAC 数据加密功能的 TI-15.4 堆栈
  • 与 Wi-SUN FAN v1.0 相同的软件层架构
  • 支持适用于电池供电终端节点的低功耗模式配置
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重要说明

此参考设计中的示例软件用于实现基于 Contiki-OS RTOS 的 6LoWPAN 网络。此示例实施包括 uIP TCP/IP 协议栈,该协议栈经识别可能存在以下公告中概述的漏洞:Amnesia 开源 TCP/IP 协议栈漏洞 (AMNESIA:33)。

我们已停止使用此示例软件,建议您评估我们的 Wi-SUN 解决方案。如果您计划使用此参考设计的早期版本,请注意它已停产,而且目前没有更新计划。建议参考包含 Contiki-OS 在内的示例软件的 TI 客户评估 ICS 公告提供的建议,以及:

  1. 确保采取适当措施,以减轻 Contiki-OS 中的这些潜在漏洞产生的影响,或
  2. 转为采用 Contiki-NG 4.6。

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件,加快您的设计过程。

ZHCU513A.null (null KB)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRWJ6.PDF (372 KB)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRWJ5.PDF (46 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRWJ8.ZIP (2460 KB)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCEQ8.ZIP (267 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRWJ7.PDF (1266 KB)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

TIDRWJ4.PDF (420 KB)

设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

通用 MCU

TM4C1294NCPDT具有 120MHZ 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB 和 ENET MAC+PHY、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

数据表: PDF
线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS796具有使能功能的 1A、低压降稳压器

数据表: PDF | HTML
ESD 保护二极管

TPD6E004适用于高速接口的 6 通道、1.6pF、5.5V、8kV ESD 保护二极管

数据表: PDF | HTML
Sub-1GHz 无线 MCU

CC1310具有 128kB 闪存的 SimpleLink™ 32 位 Arm Cortex-M3 低于 1GHz 无线 MCU

数据表: PDF | HTML
电压转换器

SN74AVC4T245具有可配置电压电平转换的四位双电源总线收发器

数据表: PDF | HTML
并联电压基准

LM4040固定和电压、45µA、精密微功耗并联电压基准

数据表: PDF | HTML

开始开发

硬件开发

评估板

LAUNCHXL-CC1310 — SimpleLink™ 低于 1GHz 无线微控制器 (MCU) LaunchPad™ 开发套件

本参考设计实现了一款用于智能仪表先进抄表基础设施 (AMI) 网络的简单射频网状网络终端节点。该网络是一种基于 IPv6 的低功耗无线个人局域网 (6LoWPAN) 解决方案。该设计在单个 CC1310 SimpleLink™ 无线 MCU 内实现了该网络,用于优化性能并更大程度降低系统成本。整个 6LoWPAN 网状网络都在基于 IEEE-802.15.4e/g 协议的 TI-15.4 stack 上运行,且实现了非时隙信道跳跃 (USCH) 模式,可防止网络干扰。
支持的产品和硬件

支持的产品和硬件

硬件开发
参考设计
TIDA-00816 电网物联网参考设计:使用 Sub-1GHz 射频连接故障指示灯、数据收集器和微型 RTU TIDA-010003 可提高网络性能的简单 6LoWPAN 网状网络终端节点参考设计 TIDA-01066 具备低于 1GHz 无线功能与 10 年纽扣电池寿命的低功耗门窗传感器参考设计 TIDA-01236 用于延长无线超声波气体泄漏检测器纽扣电池运行时间的参考设计 TIDA-01518 支持 Sub-1GHz 技术并可实现 10 年纽扣电池寿命的低功耗水灾/冰冻探测器参考设计 TIDA-01531 低功耗无线 M-Bus 通信模块参考设计 TIDC-01002 适用于 TI-RTOS 系统的 SimpleLink™ Sub-1 GHz 传感器到云网关 TIDC-01004 双频带射频频谱分析仪参考设计 TIDEP0084 适用于 Linux 系统的低于 1GHz 传感器到云工业物联网网关参考设计
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LAUNCHXL-CC1310 SimpleLink™ 低于 1GHz 无线微控制器 (MCU) LaunchPad™ 开发套件

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硬件开发
参考设计
TIDA-00816 电网物联网参考设计:使用 Sub-1GHz 射频连接故障指示灯、数据收集器和微型 RTU TIDA-010003 可提高网络性能的简单 6LoWPAN 网状网络终端节点参考设计 TIDA-01066 具备低于 1GHz 无线功能与 10 年纽扣电池寿命的低功耗门窗传感器参考设计 TIDA-01236 用于延长无线超声波气体泄漏检测器纽扣电池运行时间的参考设计 TIDA-01518 支持 Sub-1GHz 技术并可实现 10 年纽扣电池寿命的低功耗水灾/冰冻探测器参考设计 TIDA-01531 低功耗无线 M-Bus 通信模块参考设计 TIDC-01002 适用于 TI-RTOS 系统的 SimpleLink™ Sub-1 GHz 传感器到云网关 TIDC-01004 双频带射频频谱分析仪参考设计 TIDEP0084 适用于 Linux 系统的低于 1GHz 传感器到云工业物联网网关参考设计

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* 设计指南 可提高网络性能的简易 6LoWPAN 网状终端节点参考设计 (Rev. A) 英语版 (Rev.A) 2019-7-11
网络安全公告文章 Amnesia Open-Source TCP/IP Stack Vulnerabilities (AMNESIA:33) (Rev. A) PDF | HTML 2021-1-11
应用手册 Implementing a Pairwise Key Mechanism for the 6LoWPAN Mesh TI Designs 2018-9-25
应用手册 Integrating the 6LoWPAN Mesh Designs into a New TI-15.4 Stack Example 2018-9-25
应用手册 How to Configure Different Frequency Bands for the 6LoWPAN Mesh TI Designs 2018-9-25
更多文献资料 Wireless Network Challenges and Solutions for a Smarter Grid IoT 2018-6-18

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软件开发

软件开发套件 (SDK)
SIMPLELINK-CC13X0-SDK SimpleLink™™ Sub-1GHz CC13x0 软件开发套件

支持和培训

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