zigbee | 应用程序如何节省RAM

概述

本文将介绍zigbee应用程序中重要的参数与其对应的RAM开销，实际产品开发中，可根据芯片的RAM空间以及性能需求，对各个参数进行调整，已达到节约RAM的目的。

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重要参数/宏定义介绍

参数名称 默认值 占用RAM字节 EMBER_PACKET_BUFFER_COUNT 75 40 EMBER_NEIGHBOR_TABLE_SIZE 16 18 EMBER_APS_UNICAST_MESSAGE_COUNT 10 13 EMBER_DISCOVERY_TABLE_SIZE 4 9 EMBER_MAX_END_DEVICE_CHILDREN 6 4 ->EMBER_ADDRESS_TABLE_SIZE 8 10 ->EMBER_UNICAST_ALARM_DATA_SIZE 16 4 ->EMBER_UNICAST_ALARM_DATA_SIZE 0 4

各个参数，具体介绍如下：

（1）EMBER_PACKET_BUFFER_COUNT
表示协议栈支持发送和接收信息缓存包的最大数量，其作用包括：
a. 转发路由信息：in-transit(routed);
b. 接收信息：incoming messages;
c. 发送信息：outcoming messages(其中包含了父节点准备发给睡眠子节点的信息);
d. 接受和发送碎片化信息（大数据量分多次传输）：fragmented message;
e. 为Stack存储临时信息，包括：
–>> currently joined mobile end devices；
–>> stored beacons being considered during a join/rejoin event;
–>> listings of conflicted node IDs;
–>> scan results;
–>> matches for a ZDO End Device Bind request
该参数对于RAM空间影响最大，但同时涉及到众多消息处理，silicon官方建议在不了解各个消息是如何处理的情况下，不要对其进行改动。不过对于em357芯片，官方设置默认值是75（共消耗300个Byte）的原因在于对于Demo程序的RAM是比较充足的。。。即便改成25也是可以的。同时对于zigbee3中设备类型，对于该参数的需求值关系：

Cordinator > Router > End Device

同时，对于网络情况复杂、信息负载重的应用场景，该值需视具体情况要调大。

（2）EMBER_NEIGHBOR_TABLE_SIZE
neighbor table用于存储当前设备一跳范围内的节点信息。当大规模组网时：
调大：更低的路由跳转，利于网络的稳定、低延迟；
调小：更多的路由跳转，更高的网络延迟；

silicon官方建议设置最小为8，最大支持16。

（3）EMBER_APS_UNICAST_MESSAGE_COUNT
在等待MessageSentHandler callback期间，最大能缓存的APS Unicast消息数量。每当协议栈发送一次单播命令时，都会给上层应用层一个反馈，应用层拿到反馈，就是在MessageSentHandler callback期间做处理的。这个数值，在发送消息不频繁的情况，可以适当改小。

（4）EMBER_DISCOVERY_TABLE_SIZE
代表节点可以同时运行的Route Discovery命令的个数。每当执行一次one-to-one discovery，就会在该表中记录一条entry，当该one-to-one discovery发现一条节到目的地的路径时，或者在时间限制内没有发现有效路径，则entry会被删除。当table表满时，节点就不会再发route discovery命令了。对于传感器类的休眠设备，该值设置为1即可。

（5）EMBER_MAX_END_DEVICE_CHILDREN
代表一个Cordinator/Router设备最多可以挂载的end device子节点的数量。对于ember357芯片来说，最大值为64。64作为上限，设计的原因，有以下两点：
1） 存储器RAM容量；
2） Cordinator/Router在接受子节点MAC Data Request（Poll）的时候，会轮询children表内所有的记录，如果在表内，则需相应Mac Ack，而802.15.4协议要求，这个响应时间必须在864ms内完成。因此数值过高，将会导致轮询时间过长，进而引发ack响应失败，子节点离开网络。

Tips：
zigbee要求end device设备定期向父节点进行MAC Data Request，以告知父节点，“我还在线，不要删我！”

EMBER_MAX_END_DEVICE_CHILDREN会影响以下3条，因此以5-1、5-2、5-3表示：
（5-1）EMBER_UNICAST_ALARM_DATA_SIZE
当使用Alarm cluster（0x0009）时，才有意义;

（5-2）EMBER_ADDRESS_TABLE_SIZE
该值包含了address table和trust center cache的总和。

（5-3）EMBER_KEY_TABLE_SIZE
对于Trust Center来说，这个值代表Trust Center Link Key可以存储的数量。对于其他节点来说， 代表了可以存储的Application Link Key数量，而Trust Center Link key则单独存储。

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总结

根据以上参数，在应用程序中可以根据自己具体的需要进行参数调整。虽然本文是基于silicon芯片em357，但原理相同，可以类推到其他zigbee芯片供应商的方案中去，当然，前提是他们开放了这些参数接口。

备注：本文使用em357芯片，协议栈版本5.3，参数配置文件如下：
/stack/config/ember-configuration-defaults.h