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1、ZigBee无线通信技术及其应用探讨周怡,等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AbstractA
2、nalysetheZigBeetechnologybasedonthecomparisonofthepresentwirelesscommunicationtechnology,layingstressonitsprotocolandfeatures.IntroducetheZigBeedeviceanddevelopmentkitsavailableinmarket.AnddiscusstheZigBeeapplicationespeciallyinindustrialcontrolwirelessnetwo
3、rk.KeywordsWirelesscommuncationZigBeeProtocolkit(IEEE802111)、IrDA以及极具发展潜力、已被众多业界0引言认可的ZigBee(IEEE80211514)等。工业领域在现代化的进程中通过引入各种先进技1几种无线传输技术及其比较术,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1.1蓝牙(BlueTooth)术。在现代工业数字化的基础上,工业生产监控早已蓝牙(BlueTooth)最早是爱立信在1994年开始研究突破
4、了单回路控制与监视的功能。随着计算机软硬件的一种能使手机与其附件(如耳机)之间互相通信的无技术、网络技术和工业综合自动化系统整合水平的不线模块。1998年,爱立信、诺基亚、IBM等公司共同推断发展,对数据接口的开放性、数据传输的实时性、数出了蓝牙技术,主要用于通信和信息设备的无线连接。据连接的安全性等方面提出了更高的要求。许多大型它的工作频率为214GHz,有效范围大约在10m半径企业其生产地域分散,业务分工复杂,往往设有一个或内。Bluetooth列入了IEEE80211511,规定了包括PHY、者多个控制中
5、心,以及大量的现场数据采集点。这些MAC、网络和应用层等集成协议栈。为对语音和特定采集点因分散而需要通过一定的通信手段来实现与中网络提供支持,需要协议栈提供250kB系统开销,从而心控制单元间的数据交互,进而实现生产过程的自动增加了系统成本和集成复杂性。另外,Bluetooth对每化。由于传统有线网络本身的局限性,许多特殊环境个/Piconet0(微微网)有只能配置7个节点的限制,制下的网络覆盖和网络支持仍然是个难题。比如在某些约了其在大型传感器网络开发中的应用。工业现场,一些工业环境禁止或限制使用电缆,而在其
6、1.2W-iFi(IEEE802.11)他一些工业环境要求完全把电缆屏蔽起来以高度防止W-iFi(WirelessFidelity,无线高保真)也是一种无线来自大多数工业设施中的机器或其它无线电控制设备通信协议。IEEE802.11的最初规范是在1997年提出的干扰,更有一些高速旋转的设备根本无法通过电缆的。主要目的是提供WLAN接入,也是目前WLAN的来传输数据信息。而无线广域网、无线局域网和无线主要技术标准,其工作频率也是214GHz。目前,个人网技术却能有效地提供对这些问题的解决方案。IEEE802.11
7、标准还没有被工业界广泛接受。IEEE802.在现有的无线网络技术发展条件下,无线标准增11流行的几个版本包括/a0(在518GHz波段带宽为加了灵活性,并降低了集成专利无线通信的风险。在54MBps)、/b0(波段214GHz带宽为11MBps)、/g0(波段工控场合的应用条件下,短距离的无线传输尤其受到214GHz带宽为22MBps)。这种复杂性为用户选择标准瞩目。在最近的几年中,人们不断探索,形成了当今令化无线平台增加了困难。W-iFi规定了协议的物理人眼花缭乱的无线通信协议和产品。最流行的短距离(PHY)
8、层和媒体接入控制(MAC)层,并依赖TCP/IP作无线数据通信的标准有蓝牙(Bluetooth)、W-iFi为网络层。由于其优异的带宽是以大的功耗为代价55自动化仪表6第26卷第6期2005年6月的,因此大多数便携W-iFi装置都需要常规充电。这有百余家成员企业,并在迅速发展壮大。其中涵盖了些特点限制了它在工业场合的推广和应用。半导体生产商、IP服务提供商、消费类电子厂商及1.3IrD
