项目一 初识无线传感器网络课件.ppt

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1、项目一初识ZigBee无线传感器网络知识目标：1.理解zigbee无线传感器网络的定义。2.掌握zigbee无线传感器网络的系统结构。3.了解zigbee无线传感器网络的特点及应用。4.掌握IEEE802.15.4与zigbee协议的区别。项目一初识ZigBee无线传感器网络技能目标：1.掌握zigbee无线传感器网络的组成及组网实现的方法。2.Zigbee无线传感器网络组网监测软件的使用与分析。3.掌握zigbee无线传感器网络数据包分析的方法。项目一初识ZigBee无线传感器网络1.1.1Zigb

2、ee无线传感器网络定义典型技术标准有Wi-Fi（IEEE802.11b/g）、无线USB（WirelessUSB）、蓝牙（Bluetooth）、超低功耗蓝牙无线技术（wibree）、红外无线技术（IrDA）等数据传输协议标准。1.1Zigbee无线传感网络概述1.1.1Zigbee无线传感器网络定义1.1Zigbee无线传感网络概述1.1.1Zigbee无线传感器网络定义表1.1国内外zigbee芯片厂商、代表型号以及协议栈名称1.1Zigbee无线传感网络概述公司产品型号类型内核协议栈SliconL

3、ab（Ember）Em35xSoCm3EmberZnetTI（Chipcon）CC2430CC2530CC2538SoC8051CC2420CC2520Z-StackAtmelATmega256SoCAVR8BitCloudJennic（NXP）JN5184SoC32bitStackFreescaleMC13224VKV20SoCARM7BeeStack表1.1国内外zigbee芯片厂商、代表型号以及协议栈名称1.1.2Zigbee无线传感器的特点表1.2Zigbee技术与其他无线通信技术参数的比较1

4、.1Zigbee无线传感网络概述参数Wi-FiBluetoothzigbeeIrDA无线电频段2.4GHz射频2.4GHz射频2.4GHz/868MHz/915MHz射频980nm红外传输速率（bit/s）18～54M18～24M20k～250k4M～16M传输距离（m）1001010～75定向1网络节点（个）328255/655352功耗高较低最低很低芯片成本20美元4美元2美元2美元以下1.2.1Zigbee无线传感器的组成1.2Zigbee无线传感网络的组成1.2.1Zigbee无线传感器的组成

5、1.2Zigbee无线传感网络的组成1.2.2Zigbee无线传感器网络系统结构1.2Zigbee无线传感网络的组成1.2.3Zigbee无线传感器网络工作流程1.2Zigbee无线传感网络的组成1.3.1概述Zigbee以IEEE802.15.4协议为基础，使用全球免费频段进行通信。传输速率分别为250kbps、20kbps和40kbps。IEEE802.15.4工作组主要负责制定PHY层和MAC层的协议，其余协议主要参照和采用现有的标准，高层应用、测试和市场推广等方面的工作将由zigbee联盟负责

6、。1.3Zigbee无线传感网络的通信协议架构1.3.1概述1.3Zigbee无线传感网络的通信协议架构1.3.2无线网络通信道分析表1.3频段的划分及其主要用途1.3Zigbee无线传感网络的通信协议架构频段符号频率波段波长传播特性主要用途甚低频VLF3~30kHz超长波101~空间波对潜通信低频LF30~300kHz长波10~地波对潜通信中频MF0.3~3MHz中波1000~地波与天波通用业务，无线电广播高频HF3~30MHz短波100~天波与地波远距离短波通信甚高频VHF30~300MHz米波1

7、0~空间波空间飞行器通信超高频UHF0.3~3GHz分米波1~空间波微波通信特高频SHF3~30GHz厘米波10~空间波卫星通信极高频EHF30~300GHz毫米波10~空间波波导通信1.3.2无线网络通信道分析表1.4ZigBee无线传感器网络信道分布1.3ZigBee无线传感网络的通信协议架构信道编号中心频率信道间隔频率上限频率下限k=0868.3868.6868.0k=1,2,3,…,10906+2(k-1)29028.0902.0k=11,12,132401+5(k-11)52483.5240

8、0.01.3.2无线网络通信道分析1.3ZigBee无线传感网络的通信协议架构1.3.2无线网络通信道分析1.3ZigBee无线传感网络的通信协议架构1.3.3ZigBee的网络号Zigbee协议使用一个16位的个域网络标识符（PersonalAreaNetworkID，PANID）来标识一个网络。Z-Stack允许用两种方式配置PANID。PANID是一个32位标设，范围从0x0000~0xFFFF。1.3ZigBee无线传感网络的通信协议架构1.3.