资源描述：
《zigbee无线通信技术及其应用探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、ZigBee无线通信技术及其应用探讨ZigBeeWirelessCommunicationTechnologyandInvestigationonItsApplication周怡 凌志浩 吴勤勤(华东理工大学,上海 200237)摘 要 在对现有无线通信技术进行比较的基础上,着重对ZigBee技术及其协议和特点等作了剖析,对目前市场上所能提供的器件和开发套件作了简单叙述,并对ZigBee在工控无线通信网络中的应用支持作了探讨。关键词 无线通信 ZigBee 协议 套件Abstract Analys
2、etheZigBeetechnologybasedonthecomparisonofthepresentwirelesscommunicationtechnology,layingstressonitsprotocolandfeatures.IntroducetheZigBeedeviceanddevelopmentkitsavailableinmarket.AnddiscusstheZigBeeapplicationespeciallyinindustrialcontrolwirelessnet
3、work.Keywords Wirelesscommuncation ZigBee Protocol kit0 引言工业领域在现代化的进程中通过引入各种先进技术,实现了劳动生产率的提高和生产成本的下降。在这些技术中,最典型的就是数字化技术和现代通信技术。在现代工业数字化的基础上,工业生产监控早已突破了单回路控制与监视的功能。随着计算机软硬件技术、网络技术和工业综合自动化系统整合水平的不断发展,对数据接口的开放性、数据传输的实时性、数据连接的安全性等方面提出了更高的要求。许多大型企业其生产地域分散,
4、业务分工复杂,往往设有一个或者多个控制中心,以及大量的现场数据采集点。这些采集点因分散而需要通过一定的通信手段来实现与中心控制单元间的数据交互,进而实现生产过程的自动化。由于传统有线网络本身的局限性,许多特殊环境下的网络覆盖和网络支持仍然是个难题。比如在某些工业现场,一些工业环境禁止或限制使用电缆,而在其他一些工业环境要求完全把电缆屏蔽起来以高度防止来自大多数工业设施中的机器或其它无线电控制设备的干扰,更有一些高速旋转的设备根本无法通过电缆来传输数据信息。而无线广域网、无线局域网和无线个人网技术却
5、能有效地提供对这些问题的解决方案。在现有的无线网络技术发展条件下,无线标准增加了灵活性,并降低了集成专利无线通信的风险。在工控场合的应用条件下,短距离的无线传输尤其受到瞩目。在最近的几年中,人们不断探索,形成了当今令人眼花缭乱的无线通信协议和产品。最流行的短距离无线数据通信的标准有蓝牙(Bluetooth)、Wi-Fi(IEEE802·11)、IrDA以及极具发展潜力、已被众多业界认可的ZigBee(IEEE802·15·4)等。1 几种无线传输技术及其比较1.1 蓝牙(BlueTooth)蓝牙(
6、BlueTooth)最早是爱立信在1994年开始研究的一种能使手机与其附件(如耳机)之间互相通信的无线模块。1998年,爱立信、诺基亚、IBM等公司共同推出了蓝牙技术,主要用于通信和信息设备的无线连接。它的工作频率为2·4GHz,有效范围大约在10m半径内。Bluetooth列入了IEEE802·15·1,规定了包括PHY、MAC、网络和应用层等集成协议栈。为对语音和特定网络提供支持,需要协议栈提供250kB系统开销,从而增加了系统成本和集成复杂性。另外,Bluetooth对每个“Piconet”
7、(微微网)有只能配置7个节点的限制,制约了其在大型传感器网络开发中的应用。1.2 Wi-Fi(IEEE802.11)Wi-Fi(WirelessFidelity,无线高保真)也是一种无线通信协议。IEEE802.11的最初规范是在1997年提出的。主要目的是提供WLAN接入,也是目前WLAN的主要技术标准,其工作频率也是2·4GHz。目前,IEEE802.11标准还没有被工业界广泛接受。IEEE802.11流行的几个版本包括“a”(在5·8GHz波段带宽为54MBps)、“b”(波段2·4GHz带
8、宽为11MBps)、“g”(波段2·4GHz带宽为22MBps)。这种复杂性为用户选择标准化无线平台增加了困难。Wi-Fi规定了协议的物理(PHY)层和媒体接入控制(MAC)层,并依赖TCP/IP作为网络层。由于其优异的带宽是以大的功耗为代价5ZigBee无线通信技术及其应用探讨 周怡,等的,因此大多数便携Wi-Fi装置都需要常规充电。这些特点限制了它在工业场合的推广和应用。1.3 IrDA红外线数据协会IrDA(InfraredDataAssociation)成立于1993年。I
