ZigBee技术概述

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1、ZigBee技术概述ZigBee的名称来源于蜜蜂的八字舞，蜜蜂群AD1981BJSTZ在发现花粉所在的位置时，通过跳ZigZag形舞蹈来告知同伴，这种方式可以看做用无线方式来通信以达到交换信息的目的。人们借此来称呼一种面向自动化和低功耗、低成本、低复杂度、低速率的短距离无线通信技术。ZigBee早期也被称作“HomeRFLite或“FireFly”无线技术，目前统一称为“ZigBee技术”（在中国ZigBee也被译为“紫蜂”）。;;;ZigBee技术是建立在IEEE802.15.4标准之上，由ZigBee联盟对其进行标准化。ZigBee联盟(ZigBeeAllian

2、ce)成立于2001年8月，最初有7家发起企业：Invensys、Honeywell、三菱、Emer、摩托罗拉、飞利浦和三星，这一事件成为ZigBee技术的里程碑。目前该联盟的成员已经超过200家公司，遍及美国、欧洲、亚洲的日本等多个国家和地区，形成了包含芯片制造商、软件开发者、终端制造商以及服务提供商等在内的一条完整的产业链。其中，OEM厂商和终端产品制造商在成员中占据37%的比例。在ZigBee方案被提出一段时间后，IEEE802.15.4工作组也开始了制定一种低速率无线通信标准的工作。最终ZigBee联盟和IEEE802.15.4工作组决定合作共同制定一种通信

3、协议标准，该协议标准被命名为“ZigBee”，ZigBee的基础是IEEE802.15.4，因此ZigBee也被称为IEEE802.15.4(ZigBee)披术标准。基于CC2420的ZigBee通信节点的设计与实现摘要：介绍了利用CC2420和LPC213X搭建的符合ZigBee标准的嵌入式节点，并设计了相应的接口软件。随着社会的发展，人们对通信技术的要求日益提高，无线通信技术在其中扮演着越来越重要的角色。ZigBee作为一种国际标准短距离无线通信协议，其协议栈体系结构是基于标准七层开放式系统互联参考模型(OSI)，IEEE802.15.4-2003标准定义了下面

4、的两层：物理层(PHY)和媒体接入控制子层。网络层、应用会聚层、应用层则由ZigBee联盟制订。IEEE802.15.4-2003有三个PHY层，包括单个分离的频率范围：868MHz、915MHz和2.4GHz。低频率PHY层包括868MHz欧洲频段和915MHz美国及澳大利亚频段，高频段PHY层为全球通用。ZigBee协议标准具有如下特点：成本低、功耗低、时延短、网络容量大、可靠性高、安全和传输距离远。ZigBee技术主要应用在短距离范围内的低速率电子设备之间的数据传输，因此非常适用于家电和小型电子设备的无线控制指令传输，其典型的传输数据类型包括周期性数据、间歇性

5、数据和重复低反应时间数据等。ZigBee联盟预测的主要应用领域包括工业控制、消费类电子设备、汽车自动化、农业自动化和医用设备控制等。1CC2420射频芯片CC2420是Chipcon公司(现被美国德州仪器公司收购)推出的，用来实现ZigBee应用的单片RF收发器，它具有高度集成、低成本、低电压、低功耗等特点，支持2.4GHzIEEE802.15.4/ZigBee协议，内置数字直接序列扩频调制解调模块，其数据通信速率可达250Kb/s。CC2420射频芯片的特征如下：第一款真正的2.4GHz符合IEEE802.15.4标准的射频收发器，具备基带调制解调和MAC层支持功

6、能：自动生成帧引导序列，插入和检测同步字，CRC-16计算和校验，空闲信道评估，接收信号强度指示(RSSI)和链路质量指示(LQI)以及三种模式的MAC安全保护；直接序列扩频(DSSS)基带调制解调，码片速率达2MChip/s，有效数据速率达250Kb/s；同时适用于RFD和FFD；超低电流消耗(RX：18.8mA，TX：17.4mA)；片上稳压器提供2.1~3.6V的低电压，外部稳压器提供1.6~2.0V的低电压；可编程输出功率；无需外接滤波器，只需要接入晶振和很少的无源元器件；同相信号和正交相位信号低中频接收器和直接升频转换发送；128B发送数据缓存，128B接

7、收数据缓存；CTR加密/解密，CBC-MAC验证，CCM加密/解密+验证，单独的AES加密；电源监控；QLP-48封装，芯片大小为7mm×7mm。CC2420射频收发器和少量无源元件(电阻、电容、电感和PCB天线)构成CC2420射频模块，形成标准接插件，减少了与微控制器(MCU)的接口，方便研发设计和批量生产。TI公司和Microchip公司都免费为用户提供CC2420射频模块的设计原理图和PCB版图。此外，TI公司提供CC2420射频模块CC2420EM，Microchip公司提供CC2420射频模块2.4GHzRFCARD。本文采用Microchip公司的