浅析Zigbee技术

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1、浅析Zigbee技术目录第一章ZigBee技术发展第二章ZigBee技术的网络构架第三章ZigBee技术应用第四章几种ZigBee产品第一章ZigBee技术发展1.1ZigBee简介1.2IEEE802.15.4协议1.3ZigBee的特点1.4几种无线通信技术比较1.1ZigBee简介ZigZag:“之字形弯弯曲曲”，是蜜蜂之间一种简单传达信息的方式；Bee:蜜蜂。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-EasyLink”或“fi

2、reFly”无线电技术，目前统称为Zigbee。1.1.1ZigBee的产生背景各种无线通信迅猛发展较成熟的无线通信技术比较复杂，耗费资源多，成本高，并不适用于短距离无线通信的场合蓝牙可以实现短距离无线通信，但是其协议较复杂、功耗高、成本高等特点不太适用于要求低成本、低功耗的工业控制和家庭网络1.1.2ZigBee的发展2000年12月IEEE成了802.15.4工作组，制定了Zigbee的物理层（PHY）和MAC协议层2002年10月ZigBee联盟成立，该联盟由霍尼韦尔，Invensys、三菱、摩托

3、罗拉、飞利浦等公司组成，联盟负责制订网络层、安全管理、应用界面规范2004年12月正式定案Zigbee1.0（ZigBee-2004）2006年10月，ZigBee联盟制定完成ZigBee2006（又称ZigBee1.1），2007年1月开放网络下载。此外，ZigBee2007（又称ZigBeePro）的初稿也在2006年11月完成。2007年10月2日，ZigBee规格推出全面的新功能1.1.3ZigBee的应用范围小型化、低成本设备（如温度调节装置、照明控制器、环境检测传感器等）的无线联网要求能广泛

4、地应用于工业、农业和日常生活中图1.1ZigBee的应用1.2IEEE802.15.4协议IEEE802.15.4描述了低速率无线个人局域网（low-ratewirelesspersonalareanetwork,LR-WPAN）的物理层和媒体介入控制层协议。它属于工作802.15组。协议能支持消耗功率最少，一般在个人活动空间(10m直径或更小)工作的简单器件IEEE802.15.4是ZigBee,WirelessHART,和MiWi规范的基础。IEEE802.15.4标准定义的LR-WPAN网络具有如

5、下特点：1）在不同的载波频率下实现了20kbps、40kbps和250kbps三种不同的传输速率2）支持星型和点对点两种网络拓扑结构3）有16位和64位两种地址格式，其中64位地址是全球惟一的扩展地址4）支持冲突避免的载波多路侦听技术（carriersensemultipleaccesswithcollisionavoidance,CSMA/CA）5）支持确认（ACK）机制，保证传输可靠性1.2IEEE802.15.4协议IEEE802.15.4标准定义的LR-WPAN网络具有如下特点：1）在不同的载波

6、频率下实现了20kbps、40kbps和250kbps三种不同的传输速率2）支持星型和点对点两种网络拓扑结构3）有16位和64位两种地址格式，其中64位地址是全球惟一的扩展地址4）支持冲突避免的载波多路侦听技术（carriersensemultipleaccesswithcollisionavoidance,CSMA/CA）5）支持确认（ACK）机制，保证传输可靠性1.3ZigBee的特点1)低功耗2)成本低3)时延短4)网络容量大5)可靠：采用CSMA/CA技术6)安全：基于循环冗余校验，采用AES-

7、128的加密算法7)兼容性：ZigBee技术与现有的控制网络标准无缝集成。通过网络协调器自动建立网络，采用载波侦听/冲突检测(CSMA/CA)方式进行信道接入。为了可靠传递，还提供全握手协议。1.4几种无线通信技术比较图1.2几种无线传输标准1.4几种无线通信技术比较图1.3无线通信传输距离比较1.4几种无线通信技术比较市场名称GGRS/GSM/CDMAWi-FiBluetoothZigBee标准802.11802.15.1802.15.4应用远距离声音和数据Web/Emil/图像电缆替代品检测和控制耗

8、能（天）1-70.5-51-7100-1000+网络大小1327-10255/65000带宽(kbps)64-128+11,000+72020-250传输距离1,000+1-1001-101-100优点覆盖面积大，质量优越速度高，灵活性好价格便宜，方便可靠，低功耗，价格便宜表1-1几种无线通信技术比较第二章ZigBee技术的网络构架2.1ZigBee协议栈2.2ZigBee的网络拓扑结构2.3ZigBee的自组网技术2.1ZigBee协议栈