ZigBee协议栈的分析与设计

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1、厦门大学硕上学位论文摘要ZigBee技术是一种新兴的短距离无线传感器网络标准。它专注于家庭居住控制、商业建筑自动化和工厂车间管理三大无线传感器网络市场领域。ZigBee技术标准由ZigBee联盟开发。这是一个由半导体厂商、技术供应商和原始设备制造商加盟的组织。ZigBee技术标准基于IEEE802．15．4低速率无线个人局域网，支持介质访问控制层和物理层标准，并在此之上包含网络层、安全层和应用层。由于ZigBee技术具有低功耗、低延迟、较长电池寿命等特点，它在低速率无线传感器网络中扮演着非常重要的角色。2

2、006年，ZigBee工业市场值达到上亿，其市场前景十分广阔。目前，国外很多大公司纷纷向用户推出ZigBee应用解决方案。ZigBee协议栈是进行用户应用开发的核心软件。对其进行分析与设计具有重要的科研意义和工程参考价值。本文在详细分析了IEEE802．15．4／ZigBee协议标准的基础上，首先介绍了协议栈软件设计的总体架构，然后分章节介绍协议栈网络层、介质访问控制层和物理层的设计。本文在设计中采用了Chipcon公司提供的CC2430DB开发板和IAR公司的IAREmbeddedWorkbenchfo

3、rMCS．51软件作为开发环境。关键字：ZigBee)IEEE802．15．4；协议栈厦门大学硕士学位论文AbstractZigBeeisanewshort-distancewirelessnetworkstandardforsensornetwork．Itaddresseswirelesssensornetworksrequiredforthreetargetedmarketareas：residentialhomecontrol，commercialbuildingcontrol，andindustr

4、ialplantmanagement．ZigBeeisdevelopedbytheZigBeeAlliance．Itisallorganizationofsemiconductormanufacturers，technologyproviders，andOEM’S．ZigBeeisastandardbasedOilIEEE802．15．4lowdataratewirelesspersonalareanetwork(WPAN)standard．ItsupportsPHYandMAClayers．ZigBee

5、incorporatesthenetwork,securityandapplicationlayersthatresideontopofIEEE802．15．4standard．Becauseofthefeaturesinclude：lowenergyconsumption，lowlatency,andlongbatterylives，ZigBeeplaysasignificantroleamonglowdatarateWPANs．In2006，theZigBeeindustrymarketvalueCa

6、llreachhundredofmillions．Ithasavastrangemarkets．Now,manyforeigncorporationsprovidetheconsumerswithalotofsolutionsforusers’applications．ZigBeeprotocolstackiscoresoftwareforUSerapplicationdevelopments．Analysisanddesignisofgreatsignificancetoresearchandengin

7、eering．ThisthesisanalyzestheIEEE802．15．4protocolandZigBeespecificationindetail．First，itintroducesthearchitectureofthesoftwarestack．Then，itdescribesthedesignOilnetwork,MAC，andPHYlayers．ThisdesignUSeCC2430DBevaluationboardandIAREmbeddedWorkbenchforMCS一51．Th

8、eyareprovidedbyChipconandIARCorporationseparately．Keywords：ZigBee；IEEE802．15．4；ProtocolStacklI厦门艄位论文原创性声明兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。声明人(签名)：7I1匐弓零们1年f月砸，日厦门