必杀。论文真改4.9

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1、目录1.绪论11.1课题研究背景、意义11.2ZigBee技术简介11.3ZigBee协议栈简介11.4ZigBee技术优势41.5ZigBee的应用52.ZigBee组网方案的设计62.1ZigBee组网62.2ZigBee协议栈架构62.2.1物理层72.2.2网络层72.2.3MAC层82.2.4应用层82.3ZigBee网络拓扑结构92.4组网设计的方案102.5节点与协调器连接过程仿真132.5.1NS2仿真软件简介132.5.2NS2仿真步骤143.ZigBee网络实验及测试203.1平台介绍203.1.1硬件平台2

2、03.2软件平台213.3网络测试21结束语26致谢27参考文献281.绪论1.1课题研究背景、意义近年来,随着电子技术和网络技术的飞速发展,无线网络始终是一个热门的话题。在智能家庭和工业控制领域,人们迫切希望能够产生出一个无线,短距离,低速,低功耗的网络。过去若干年以来，通信技术快速发展，短距离无线通信技术已经成为通信技术中的一大热点。各种网络终端的出现、工业控制的自动化和家庭的智能化等迫切需要一种具备低成本、低距离、低功耗和组网能力强等优点的无线互连标准。1.2ZigBee技术简介ZigBee技术是一种近距离、低成本、低功耗

3、、低数据速率的无线通信技术，ZigBee的目标是建立一个无所不在的传感器网络(UbiquitousSensorNetwork)，主要适用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入到各种设备中，同时支持地理定位功能。1.3ZigBee协议栈简介ZigBee协议是一系列的通信标准，通信双方需要共同按照这一标准进行正常的数据发射和接收。协议栈是协议的具体实现形式，通俗点来理解就是协议栈是协议和用户之间的一个接口，开发人员通过使用协议栈来使用这个协议的，进而实现无线数据收发。图1展示了ZigBee无线网络协议层的架构图。ZigBee的协议分为两

4、部分IEEE802.15.4定义了PHY（物理层）和MAC（介质访问层）技术规范；ZigBee联盟定义了NWK（网络层）、APS（应用程序支持子层）以及APL（应用层）技术规范。ZigBee协议栈就是将各个层定义的协议都集合在一直，以函数的形式实现，并给用户提供API(应用层)，用户可以直接调用。国外对ZigBee技术的研究起步较早，研究也较成熟。ZigBee联盟成立于2002年8月，为了推动ZigBee技术的发展，Chad&con、Ember、FreeScale、Honeywll、Motorala、Philaddrs和Sans

5、ung等公司共同成立了ZigBee联盟，如今已经吸引了上百家芯片公司、无线节点公司和开发商的加入，包括有许多IC设计、家电、通讯节点、ADDR服务提供、玩具等厂商，目前该联盟已经包含了150多家会员。并且还有许多厂商已将ZigBee纳入产品中15l。国内ZigBee的研究起步较晚，国内ZigBee模块生产厂家一般都受芯片厂家数量等限制价格，国内市场主要由国外仪器所占领，国内未见成熟的自主研制的ZigBee产品，只有一些研究性和简单应用的文章出现于期刊杂志。到目前为止，国内目前除了成都西谷曙光数字技术有限公司，真正将ZigBee技

6、术开发成产品，并成功地用于解决几个领域的实际生产问题而外，尚未见到其它报道。不过随着无线技术大趋势的发展，很多高校和研究机构都已经着手无线组网、无线技术应用方面的研究。特别是与我们的工作和生活息息相关的近距离无线组网技术的研究和应用，如中科院计算所的宁波分所就在专门从事无线技术的研究，主要侧重于无线网络化智能传感器，计算所自行开发可低功耗的CPU、多点网络动态组网拓补协议、网络节点管理软件、无线网络化智能传感器操作系统。国内的一些大学，如浙江大学、山东大学、清华大学等也在搞ZigBee组网和应用的研究，利用国外厂商的开发平台和芯

7、片建立ZigBee网络，并应用于智能家居，无线抄表和物流管理方面。相信随着无线技术研究的深入，会有更多的国产ZigBee和其他无线产品投入市场。从ZigBee协议规范的研究及完善方面来看，ZigBee协议规范从推出至今，已有大量研究者对ZigBee网络的时间同步广播问题等进行了研究，并且ZigBee协议正在继续改进并将提供更多的功能，但目前仍然存在一些问题，主要包括以下几个方面：1.网络地址在ZigBee网络中分配给节点的网络地址可以改变，甚至在某些条件下会重名。这就使得网络必须解决不可靠的寻址机制，以确保能够将数据发送到正确的

8、节点中。因此，ZigBee联盟正在考虑改变寻址机制，以提供更具有鲁棒性的寻址机制。同时，包括MaxStream在内的一些模块提供商研发出的基于唯一性的64位地址的解决方案，能确保可靠的数据传输。2.容量限制ZigBee刚开始打算用64Kflash，但是，对于需要