ANT无线通信技术（3） 数据类型及拓扑结构
Previously，我们说了配置ANT通道相关的几个参数，但想要完成节点的通道配置与配对的全过程，我们还有几个概念与参数需要提前了解。
一、典型的ANT节点结构
这里我并不会过多地介绍ANT模块的硬件模块，但要说明的是，ANT作为一种高度集成且精简高效的商用私有协议，nordic提供了完整SoC无线解决方案。比如nRF24APx系列，nRF51xxx系列等，都是常用的ANT模块。只需要配合极少数的外部MCU资源就可以完成应用的开发。下图是一个典型的ANT节点结构图，ANT模块通过一个异步或同步串口连接外部MCU。
二、ANT数据类型
ANT数据类型(data type)并不是ANT通道配置的一部分，相反它只是属于数据消息的一个属性。那么也就是说，节点可以在不改变通道配置的情况下，随时更改自己发送的数据类型。你会问，是不是任何类型的数据都可以用在任何通道(单/双，独立/共享)中呢？告诉你几乎就是是这样！唯一的限制是，单向通道中只能发送广播数据类型。
（1）广播数据 0x4E
广播数据是ANT系统默认的发据类型，也是应用最广泛、最基本、最简单的一种类型。发送广播数据时节点消耗的能量，和占用的无线带宽也是最低的。在那些允许偶尔丢包，无需确认机制，对数据完整性不是特别严厉的通信中，它无疑是最好的选择。
广播的基本形式是，按照设定的通道周期，连续地自动发送，当无新数据时，则重发上一个数据。
若想在反向信道上使用广播数据，从节点需要专门设置一下，且设置一次只发送一次，不会自动连续发送。
（2）应答数据 0x4F
准确来说，应该叫做“(要求)有应答的数据”。在双向通道中，任意节点均可发送应答数据，收到的节点将回复一个应答信息给源设备，若源设备收不到应答信息，并不会自动重发。
应答数据可以与广播数据混用，以实现某些特殊功能。当然要考虑到，使用应答数据的功耗是比较高的。应答数据尤其适合于传输控制数据。
另外，节点应答数据传输结束后，会自动返回到广播模式，并广播上一个数据。
（3）突发数据 0x50
当节点有大量数据需要传输时，应使用突发数据类型。突发数据由一系列快速连续带应答的数据包组成，每个数据包都会在无应答(丢包)时重传5次，若仍无应答，整个突发传输将终止，ANT模块会发送一个错误提示信息给MCU。若整个传输顺利完成MCU也会受到一个提示成功的信息。
突发数据需要消耗较多资源，因此其优先级高于广播信息和应答信息。那么也就是说，对于一个多信道节点，收发突发数据的那个信道会被ANT模块优先处理。而这也带来一个问题：因为突发的各个数据包相互并无同步机制(synchronized off each other)，因此若该突发传输持续时间较长，则可能产生时间漂移导致2个节点都失去对原有信道的同步，从节点于是回到搜索模式或搜索超时模式。
其实可以将突发数据比作一连串的应答数据组合而成，不同点在于应答数据对每一个包进行确认，而突发数据只对整个数据传输进行确认。
接下来我将介绍ANT的几种典型拓扑结构，并借此引出独立(independent)/共享(shared)通道的概念。
三、ANT网络拓扑结构
（1）点对点拓扑
最简单的情况，只有一个主节点一个从节点，一个通道。因为一个通道上只连接了一个从节点，所以属于独立(independent channel)通道。
（2）星型拓扑
当一个节点需要与多个节点通信的时候，星型拓扑结构是很常见的一种情况。对比上下两行可以发现，使用独立通道时，每个通道只连接一个从机。由于计算能力的限制，目前ANT模块中最多支持的独立通道数是8个，因此，若要连接更多节点时，应该使用第二行的共享通道(shared channel)模式，即：配置一个通道连接多个从机，主机通过共享地址域完成对每个从机的识别。共享地址域的大小，决定了可以寻址的节点个数。
注意：
- 不要混淆中心/子节点，主/从节点两个概念，前者是针对拓扑结构而言，后者则是ANT节点的功能定义。
- 由于ANT主节点无法同时接收多个从节点的消息，因此在第二列的两种情况中，子节点的反向通信由都主节点发起并控制。通俗讲就是，子节点只能在“被点名”之后，才能与中心节点通信一次。这就保证了同一时刻只有一个子节点与中心节点通信。
那么，有没有什么办法可以让中心节点同时(little latency)与多个子节点通信呢？
若中心节点为ANT从节点，即中心节点主要负责信息接收时，除了使用上述独立/共享通道模式外，还有另外一种方法可以使用。
连续扫描模式(continuous scanning mode) 0x5B
在这种模式下，作为中心节点的ANT从节点可以同时接收多个子节点ANT主机的发射，而不需要采用“点名”的方式一一等待每个子节点的回应。
与共享通道类似，连续扫描模式下，所有设备工作在同一个RF频率下。中心节点ANT模块射频将始终被占用，此时它无法使用其他通道。中心节点射频连续工作，将产生较大功耗(约18mA)。
子节点应具有惟一的设备号、通道ID。中心节点通过快速轮询通道ID，就可以同时收到所有子节点的消息。
总结
优点：其延迟比使用共享通道要低，无需维持通道同步(不用设置通道周期)，子节点可以快速进出网络或在两次通信时间之间休眠节省功耗。适合间断(intermittent)、异步(asynchronous)、瞬时传输(instantaneous)的需要。
缺点：对中心节点功耗要求高，且中心节点无法使用其他通道。非所有ANT模块支持。
（3）网状拓扑
网状拓扑属于多跳(multi-hop)系统，比较高大上，适用于较复杂的环境，在现有的ANT应用中并不多见。因此这里就不详细介绍了。见谅……
总结以上，我们说说独立通道与共享通道各自的特点。
独立通道： 1.每个通道只有一主一从，各个通道参数单独配置，比较简单。
2.节点硬件限制，最多只支持8个独立通道上8个节点。
共享通道： 1.每个通道有一主多从，主节点维护通道配置，从节点获取该配置。通道配置需要考虑的问题较多。
2.很容易支持8个以上的节点。
应用时，应当根据实际需求选择合适的方法。
