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6LoWPAN-Open-Source-Projekt

emb::6 spricht Bluetooth Low Energy

5. Juni 2018, 13:05 Uhr | Von Prof. Dr.-Ing. Axel Sikora, Phuong Nguyen

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Test auf einem BLE-Entwicklungskit

Um diesen Ansatz zu testen, wurde eine erste Implementierung eines BLE-6LN für ein Entwicklungskit des Mikrocontrollers CC1350 von Texas Instruments [4] umgesetzt. Dieses SOC mit einem 32-bit-Prozessor (Cortex-M3 von ARM) und integriertem Transceiver unterstützt sowohl BLE im 2,4-GHz-Band als auch Sub-GHz-Protokolle. Zusammen mit diesem Entwicklungskit wird auch das Software Development Kit (SimpleLink CC13x0) angeboten, das letztendlich auch den BLE-Stapel bereitstellt. Wird dieser so konfiguriert, dass z.B. L2CAP Connection Oriented Channels unterstützt werden, ist eine Verbindung mit dem emb::6 über den bereits erwähnten Treiber (dllc_ble_drv ) möglich.

Mehr Informationen zum Elektronik-Projekt emb::6 haben wir für Sie in einer Übersicht zusammengefasst.

Auf der Gegenseite als Router kann dann z.B. ein Linux-basiertes 6LBR-
Linux-Kernel-Modul mit dem Namen Bluetooth 6LoWPAN zum Einsatz
kommen. Für den Test an der Hochschule Offenburg läuft der 6LBR auf einer virtuellen Linux-Maschine mit einer Lubuntu-Distribution 17.10 (Zesty) mit Kernel Version 4.10 und einem BLE-Dongle CSR8510 A10 von Cambridge Silicon Radio, Ltd.

In dieser Kombination konnte erfolgreich ein Netzwerk, bestehend aus einem Router (6LBR) und mehreren Knoten (6LN) erstellt werden. Für die Verteilung der IPv6-Präfixe wurde zusätzlich ein separater Linux-Dienst, der Router Advertisement Daemon (RADVD) aktiviert und konfiguriert, der allerdings nicht gebraucht wird, wenn der Router sich schon in einem IPv6-Netz befindet, in dem bereits Präfixe verteilt werden.

Die aktuelle Implementierung von emb::6 erlaubt den Aufbau eines IPv6-Netzwerks mit 6LN und einem 6LBR, basierend auf einem sternförmigen BLE-Netzwerk mit dem 6LBR als Central-Gerät. So können die 6LN sowohl untereinander, als auch mit dem 6LBR Daten austauschen. Dank der globalen IPv6-Adressen ist es zudem möglich, die Geräte aus einem externen Netzwerk z.B. mittels einer IPv6-Socket-Verbindung direkt anzusprechen.

Literatur

[1] Sikora, A.: Protocol Stack für IoT-Funknetzwerk: ANSI-C-Implementierung von 6LoWPAN. Elektronik wireless 2015, S. 24–28.

[2] Nieminen, J.; et al.: IPv6 over Bluetooth Low Energy. Internet Engineering Task Force, RFC7668, Oktober 2015, https://tools.ietf.org/html/rfc7668

[3] Internet Protocol Support Profile, Bluetooth Specification, V1.0.0. Bluetooth SIG, 16. Dezember 2014, https://www.bluetooth.com/specifications/gatt

[4] SimpleLink Sub-1 GHz & Bluetooth low energy CC1350 wireless MCU LaunchPad Development Kit. Texas Instruments, http://www.ti.com/tool/launchxl-cc1350

[5] Schappacher, M.; Zimmermann, L.; Mars, N.; Sikora, A.: 6LoWPAN-Open-Source-Projekt der Elektronik: emb::6 mit Thread-Erweiterung. Elektronik 2017, H. 6, S. 13–15.

[6] Schappacher, M.; Zimmermann, L.; Mars, N.; Sikora, A.: 6LoWPAN-Open-Source-Projekt der Elektronik: emb::6 wächst um Thread. Elektronik internet of things 2017, S. 16–20.

Die Autoren

Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Ing. Dipl. Wirt.-Ing. Axel Sikora

ist wissenschaftlicher Direktor des Instituts für verlässliche Embedded Systems und Kommunikationselektronik (ivESK) an der Hochschule Offenburg, Bereichsleiter „Software Solutions“ und stellvertretender Institutsleiter bei der Hahn-Schickard Gesellschaft für Angewandte Forschung e.V. in Villingen-Schwenningen, sowie Gründer und Inhaber von Stackforce.

In seinen Teams werden Algorithmen, Protokolle und Systeme für die sichere, zuverlässige und effiziente leitungsgebundene bzw. Funk-Kommunikation konzipiert, evaluiert, implementiert und verifiziert.

Zusammen mit dem WEKA-Verlag begleitet Sikora u.a. den Wireless Congress und die IoT-Konferenz als wissenschaftlicher Beirat. Außerdem ist er stellvertretender Chairman der Embedded World Conference.

axel.sikora@hs-offenburg.de

Phuong Nguyen, M. Sc.

arbeitet als Akademischer Mitarbeiter des Instituts für verlässliche Embedded Systems und Kommunikationselektronik an der Hochschule Offenburg. Er hat seinen Masterabschluss im Bereich Medien und Kommunikation an der Hochschule Offenburg abgeschossen.

Seine primären Themen der Forschung sind Internet der Dinge, vor allem 6LoWPAN, Bluetooth Low Energy und Applikationen mit besonders niedrigem Energiebedarf.

minh.nguyen@hs-offenburg.de