zigbee无线网络技术研究与应用

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1、第1章绪论常为10m，其发射功率可根据需要，利用设置相应的服务原语进行控制。为保i正ZigBee设备之间通信数据的安全保密性，ZigBee技术采用了密匙长度为128位的加密算法，对所传输的数据信息进行加密处理。1．2．5ZigBee和几种短距离无线通信技术的比较表1．1几种短距离无线通信技术的比较口1技术规工作频传输速最大功传输方最大连安全措支持组主要用室接设备范段耗式施织途(Mbps)数家庭网868／915O．02，点到多216～32，64，ZigBee络，控制ZigBeeMHz，O．04，1～3mW点264128密

2、钥联盟网络，传2．4GHz0．25感器网络靠短距透明可红外350THz4，16数mw点到点2离、小角IrDA见范围内、近距度传输离遥控点到多50次／秒家庭无HomeRF2．4GHz10100mW127HomeRF线局域点跳频网1600次／1～点到多秒跳频，Bluetoo个人网蓝牙2．4GHz1～37100mW点128位密thSIG络钥点到多IEEE802无线局WLAN2．4GHz54100mW255WEP加密点．11域网从表中可以看出，虽然ZigBee技术、蓝牙技术、HomeRF技术、IrDA技术、超宽带技术，还是WL

3、AN技术都有各自的特点，适用于不同的应用场合，但是随着使用传感器的无线网络的适用范围不断扩大，作为实现这样的无线传感器网络的应用软件的通信方式，具有功耗低、成本低、传输速率低、协议栈简单以及网络容量大等特点的ZigBee是最佳选择，赢得了世界上各大公司和组织的青睐，预计今后将被越来越广泛地应用。笔者所在的研究组于2006年lO月开始基于IEEE802．15．4协议的ZigBee4第1章绪论无线网络的研究，本文试图对其进行介绍研究。1．2．6ZigBee技术应用中存在的问题ZigBee技术作为一项新技术，以其低功耗、低成

4、本、低速率、时延短、网络容量大等优点，具有巨大的应用潜力和价值。但由于该技术仍处于起步和研发阶段，在实际应用中存在如下几个问题：·对于ZigBee无线网络传输数据的各项指标大部分都是由生产厂商提供，而从应用角度对该无线网络技术传输数据的抗干扰测定较少；●很多应用方案只是做了理论方面的分析，并未对应用方案进行详细的设计。所以我们小组在王磊教授的指导下，从2007年9月开始对ZigBee无线网络技术进行研究，利用ZigBee设备对无线网络传输的抗干扰性进行测定，提出一套完整的解决方案并按照方案进行系统硬件设计和软件开发。1

5、．3国内外研究现状1．3．1国外研究现状自从2002年ZigBee联盟成立以后，各大国外IC厂商纷纷推出自己的ZigBee解决方案，目前已有多款单芯片(将MCU和射频收发器集成在一起的芯片)的ZigBeeSOC解决方案。美国能源部已经决定雇佣HoneywellInternationalIne．公司，希望通过使用Zigbee传感器能够在钢铁、铝以及其他六个行业中将这些能源的成本降低15％。通过安装在Alcoa，DowChemical，以及ExxonMobil等公司管道系统中传感器，实时追踪监测产品生产过程中的气体使用情况

6、。利用这种无线技术及时采取措施来减少泄漏或者消除浪费，每年可节约的能量超过华盛顿州去年一年所使用的天然气产生的能量总和。Chipcon在IIC．2005上展出了Zigbee无线电表抄表系统，主要针对高层住宅／办公楼和大中型住宅小区应用市场。初创公司ZeewavesSystems开发出一种移动Wi．Fi架构，能够在汽车热点(hotspot)上整合全球定位系统(GPS)、自动车第1章绪论辆定位(AVL)和ZigBee传感器网关等功能。Zeewaves正在提供一种名为ConnectStar的商业版系统，并定义了一种面向政府安

7、全应用的扩展架构，名为车载通信自动追踪监视系统(OCATSS)。2006年初，在美国CES电子展上，三星公司展示了一款最新的ZigBee手机，这款手机把基于ZigBee技术的收发模块封装在机壳背面，拥有这款手机的多个用户可以在半径100m左右的范围内相互连接，并可进行联网。与此同时，韩国第三大移动手持设备制造商Pantech&Curitel也开始着手研制ZigBee手机，该手机可通过无线方式将家中或是办公室的计算机、家用设备和电动开关连接起来。英国捷力(Jennic)在2007年7月18"--20日举行的“Wirele

8、ssJapan2007”(东京有明国际会展中心)上，展出了基于传感器网络的通信规格“ZigBee"的多种收发LSI及通信模块。通过演示音乐数据传输等，对还可用于超出ZigBee原设想范围的用途进行了宣传。此次，捷力在其展区演示了基于ZigBee的音乐数据传输。将保存在苹果“iPodmini"中的音乐数据经由ZigBee传输到扬声器