Configuración de Xbee Unidad Central

Hasta ahora se ha hablado del rol que cumple el módulo Xbee en el sistema planteado. Se definió su pinout y se explicó el conexionado de hardware tanto para los Nodos como para la Unidad Central. También se diferenció respecto a una red Zigbee que función cumple cada punto, diferenciándolos entre coordinados y end devices.

Para que los dispositivos Xbee cumplan su función adecuadamente, deben tenerse en cuenta ciertos conceptos de funcionamiento y parámetros de configuración asociados que deben ser definidos por el usuario para establecer de forma correcta la red.

Digi, el fabricante de los módulos Xbee ha creado un software de configuración llamado XCTU donde se pueden configurar todos los parámetros de cada módulo. Los módulos Xbee vienen configurados de fábrica para poder desarrollarse indistintamente como Coordinador, Router o End device. Cada configuración tiene propiedades y parámetros que lo distinguen de los otros tipos, así como otros que se encuentran en cada uno. Algunos parámetros de

140 configuración son exclusivos para un coordinador, así como otros lo son para routers y para end devices. Para poder configurar los módulos Xbee se requiere de una placa de configuración que hace de interfaz entre el ordenador y el módulo XBEE. Es decir que cumple una función análoga a la del conversor USB a TTL para el caso del microcontrolador.

En la Figura 103 se muestra el software de programación. Éste permite configurar varios dispositivos al mismo tiempo, por lo que a la izquierda de la Figura se listan todos los dispositivos que se encuentren conectados. El software muestra el nombre de cada dispositivo (que es uno de los parámetros configurables), la función o rol que tiene programada, el puerto del ordenador donde está conectado y la dirección MAC de 64 bits única que lo diferencia del resto de los dispositivos.

Figura 103: XCTU.

A la derecha se observan los parámetros a configurar de cada dispositivo. Estos parámetros pueden ser accesibles o no dependiendo de la función de cada dispositivo. Otros son configuraciones de fábrica que no pueden modificarse por el usuario. Desde este entorno pueden configurarse parámetros de la red desde el coordinador como el nombre de la red, opciones de autentificación y unión de la red, opciones de seguridad en el envío de tramas, etc. También para el caso de los end device se configuran las opciones del modo.

141 El XCTU también tiene un monitor serie de gran utilidad, donde pueden observarse las tramas que recibe el dispositivo. Esto es de gran utilidad para analizar el comportamiento de la red.

Los posibles parámetros a configurar son varios, así que se detallará los que se utilizaron para configurar la red tanto para el coordinador como para los end devices. El resto de los parámetros se han dejado con los valores de fábrica.

Los módulos Xbee envían su información en dos formatos: API y AT. El formato AT se utiliza principalmente para leer y modificar los parámetros de configuración de un módulo Xbee (dirección de destino del mensaje, dirección propia del dispositivo, dirección de la red donde se encuentra conectado, etc.) El comando se encabeza por las letras AT (de “atención”), seguido por dos letras que indican el tipo de comando, y la información en formato hexadecimal a enviar al módulo en el caso de que se quiera modificar sus parámetros. El formato API envía mensajes en tramas de bytes estructuradas, que permiten enviar otros datos además de la información propia del mensaje. El formato API determina de forma ordenada dónde comienza, dónde termina, a quién va a dirigido, etc.

Los parámetros a modificar desde el XCTU son de carácter AT. A continuación, se mencionan los más importantes para la configuración de un dispositivo como coordinador:

• DH (Destination Address ALTO) y DL (Destination Address BAJO): Estos dos parámetros son de escritura lectura y en conjunto definen la dirección MAC de 64 bits del dispositivo receptor del mensaje. La misma se divide en el parámetro DH donde se ubican los 32 bits más significativos y DL donde se colocan los 32 bits menos significativos. En el caso de los end device en estos parámetros se coloca la dirección MAC del coordinador. En el caso del coordinador se puede colocar la dirección de cualquiera de los end device, aunque durante la operación este parámetro variará dependiendo de qué dispositivo se solicite información.

• ID PAN ID: Define un valor de 16 bits que representa la identificación de la red que generará el coordinador. Los dispositivos que se unan a la red lo harán referenciados a este número. Es decir, tanto el coordinador como los end devices deberán tener el mismo PAN ID para poder comunicarse.

• NI Node Identifier: Este parámetro es para darle un nombre a cada dispositivo en la red con caracteres ASCII.

• SP Sleep Period: Cuando un coordinador o un Router recibe un paquete de radiofrecuencia de uno de los End devices, almacena el paquete hasta que el End device se despierte y consulte a su Padre si tiene información o hasta que se cumpla el tiempo de almacenamiento máximo del buffer del dispositivo (timeout). Este timeout en los coordinadores y Routers se define con el parámetro SP. El timeout verdadero es igual a 1,2* SP, con un mínimo de 1,2 segundos y un máximo de 30 segundos. El parámetro SP también se utiliza en los End devices para controlar el tiempo en que permanecen en modo de bajo consumo. A continuación, se profundizará más qué ocurre en los dispositivos con esta configuración. Lo que es importante aclarar en este punto es que el parámetro SP de los dispositivos Padres debe ser mayor o igual al parámetro SP de los dispositivos Hijos.

• BD, NB y SB (BaudRate, Parity y Stop Bits): Estos parámetros se utilizan para configurar la comunicación serie con el microcontrolador, tanto para los End devices como para coordinadores y Routers. Para este se estableció una comunicación de 9600 baudios, sin bits de paridad y un bit de stop.

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