zigbee专业认识实习调研报告

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1、专业认识实习调研报告1ZigBee的含义ZigBee技术是一种新兴的介于无线标记技术与蓝牙技术间的短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，通过无线电波以接力方式将数据从一个传感器传送到另一个传感器，使数千个微小传感器之间实现相互协调的通信。ZigBee协议采用IEEE802.15.4标准的物理层和链路层，并在其上增加了网络层，安全模块和应用支持子层模块，从而实现了人区域网络覆盖ZigBee由于其在低功耗、低复杂度、自组织等方面的优势，逐渐成为无线传感器网络的首选通信协议。工作于无须注册的2.4GHzTSM频段，传输速率为10〜250Kb/

2、s,传输距离为10〜75m。该项技术自2002年起由ZigBee技术联盟研究开发，采用IEEE802.15.4标准作为其物理层和媒体接入子层标准、网络层及上层标准，即ZigBee技术标准。以传感器和自组织网络为代表的无线应用并不需要较高的传输带宽，但却需要较低的传输延时和极低的功率消耗。因此，迫切需要一种符合传感器和低端的、面內控制的、应用简单的专用标准，ZigBee技术的特点使它与无线传感器网络完美地结合在一起。本文以ZigBee技术为背景，研究基于ZigBee的无线传感器网络。蜜蜂在发现花从后会通过一种特殊的肢体语言来告知同伴新发现的食物源位置等信息，这

3、种肢体语言就是ZigZag行舞蹈，是蜜蜂之间一种简单传达信息的方式。借此意义ZigBee作为新一代无线通讯技术的命名。在此之前ZigBee也被称为“HomeRFLite”、“RF_EasyIJnk”或“fireFly”无线电技术，目前统称为ZigBee。简单的说，ZigBee是一种高町靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并J1支持无限扩展。ZigBee是一个由可多到65000个无线数俾模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可

4、以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。根据ZigBee联盟公布的ZigBee技术标准，各个芯片生产厂家都公布了基于自己产品的ZigBee协议栈。有TI公司、AVR公司、Microchip公司等，其屮TI公司及Microchip公司开发了源代码开放的ZigBee协议栈。ZigBee标准采用分层结构，根据开放式通信系统互联模型，从上往下具有物理层、数据链路层、网络层、应用支持子层和应用层。从网络层以上的协议有ZigBee联盟制定，IEEE802.15.4标准定义物理层和数据链路层。这里介绍的是Microchip公司基于ZigBee2006标

5、准的ZigBee协议栈。ZigBee协议栈采用分层结构，每一层都为其上一层提供一套明确的服务:数据实体提供数据传输服务，管理实体则提供其他所冇的服务。每个服务实体都通过服务接入点为上层提供一个接口，每个服务接入点都支持一定数量的服务原语来实现所需功能。APSDE-SAP为数据实体接门，MLME-SAP为管理实体接门。ZigBee协议栈中，各层间数据的传输通过帧来实现，在PAN网络结构中定义了4种帧结构:信标帧、数据帧、确认帧及命令帧。不管是那种传输帧，发送时都是自协议栈高层句底层传输，从产生层向K每个协议层都为其增加B己的帧头和帧尾。接收时都是自底层向高层传

6、输，从物理层向上依次去掉每个协议层的帧头和帧尾。ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案，相对于现有的各种无线通信技术,ZigBee将是最低功耗和成木的技术之一。ZigBee技术的低数据速率和通信范围较小的特点,也决定了ZigBee技术适合于承载数据流量较小和QoS的要求不高的业务。ZigBee在网络层和媒体接入控制层都加入了安全保密机制，采用了四种IEEE802.15.4媒体接入控制底层的安全保障策略。第一：访问控制，设备保存那些网络中被信任的设备名单。第二：资料加密

7、，使用高级128位对称加密(AES-128)算法。第三：帧完整地保护数据，保护数据免受因没有密钥而被修改。第四：拒绝连续刷新的数据帧，网络控制器将对刷新值与最后己知值比较从而决定是否对该数据帧进行丢弃。不仅如此，ZigBee的上层应用还可以灵活地定制不同的安全属性。ZigBee主要适合于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能。ZigBee网络支持两种类型的物理设备:全功能设备(FullFunctionDevice,FFD)和精简功能设备(ReducedFunctionDevice,RFD)。ZigBee网络支持网种矣型的物理设备:全

8、功能设备(FullFunctionDevice,FF