zigbee技术及其应用new

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1、Zigbee技术及其应用  2013-09-2121:37:38

2、  分类： Zigbee技术 

3、  标签：zigbee  通信  组网  应用  

4、字号 订阅ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE802.15.4标准的规定。ZigBee网络主要特点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee网络中设备的可分为协调器(Coordinator)、汇聚节点(Route

5、r)、传感器节点(EndDevice)等三种角色。[1]与此同时，中国物联网校企联盟认为：zigbee作为一种短距离无线通信技术，由于其网络可以便捷的为用户提供无线数据传输功能，因此在物联网领域具有非常强的可应用性。起源ZigBee译为"紫蜂"，它与蓝牙相类似。是一种新兴的短距离无线通信技术，用于传感控制应用(SensorandControl)。由IEEE802.15工作组中提出，并由其TG4工作组制定规范。  2001年8月，ZigBeeAlliance成立。2004年，ZigBeeV1.0诞生。它是Zigbee规范的第一个版本。由于推出仓促，存在一些错误。2006年，推出ZigBee2

6、006，比较完善。2007年底，ZigBeePRO推出。2009年3月，ZigbeeRF4CE推出，具备更强的灵活性和远程控制能力。2009年开始，Zigbee采用了IETF的IPv66Lowpan标准作为新一代智能电网SmartEnergy(SEP2.0)的标准，致力于形成全球统一的易于与互联网集成的网络，实现端到端的网络通信。随着美国及全球智能电网的建设，Zigbee将逐渐被IPv6/6Lowpan标准所取代。ZigBee的底层技术基于IEEE802.15.4，即其物理层和媒体访问控制层直接使用了IEEE802.15.4的定义。在蓝牙技术的使用过程中，人们发现蓝牙技术尽管有许多优点，但

7、仍存在许多缺陷。对工业，家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言，蓝牙技术太复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等。而工业自动化，对无线数据通信的需求越来越强烈，而且，对于工业现场，这种无线传输必须是高可靠的，并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。因此，经过人们长期努力，ZigBee协议在2003年正式问世。另外，Zigbee使用了在它之前所研究过的面向家庭网络的通信协议HomeRFLite。长期以来，低价位、低速率、短距离、低功率的无线通讯市场一直存在着。蓝牙的出现，曾让工业控制、家用自动控制、玩具制造商等业者雀跃不已，  但是蓝牙的售价一直居高不下，严重影响了这些厂商的使用意愿。如今，这些业者都参

8、加了IEEE802.15.4小组，负责制定ZigBee的物理层和媒体介质访问层。IEEE802.15.4规范是一种经济、高效、低数据速率(<250kbps)、工作在2.4GHz和868/915MHz的无线技术，用于个人区域网和对等网络。它是ZigBee应用层和网络层协议的基础。ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。主要用于近距离无线连接。它依据802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点，所以它

9、们的通信效率非常高。互联网标准化组织IETF也看到了无线传感器网络（或者物联网）的广泛应用前景，也加入到相应的标准化制定中。以前许多标准化组织和研究者认为IP技术过于复杂，不适合低功耗、资源受限的无线传感器网络，因此都是采用非IP技术。在实际应用中，如zigbee需要接入互联网时需要复杂的应用层网关，也不能实现端到端的数据传输和控制。与此同时，与zigbee类似的标准还有z-wave、ANT、Enocean等，相互之间不兼容，不利于产业化的发展。IETF和许多研究者发现了存在的这些问题，尤其是Cisco的工程师基于开源的uIP协议实现了轻量级的IPv6协议，证明了IPv6不仅可以运行在低功

10、耗资源受限的设备上，而且，比zigbee更加简单，彻底改变了大家的偏见，之后基于IPv6的无线传感器网络技术得到了迅速发展。IETF已经完成了核心的标准规范，包括IPv6数据报文和帧头压缩规范6Lowpan[2]、面向低功耗、低速率、链路动态变化的无线网络路由协议RPL[3]、以及面向无线传感器网络应用的应用层标准CoAP[4]，相关的标准规范已经发布[5]。IETF组织成立了IPSO联盟，推动该标准的应用，并发布了一些