最新ZigBee基础知识概要课件PPT.ppt

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1、ZigBee基础知识概要ContentsZigBee简介1ZigBee发展历史2ZigBee介绍3ZigBee小结5ZigBee技术应用案例42021/9/182ZigBee简介ZigBee这个字源于蜜蜂群发现食物源的时候，通过跳“之”字形的舞蹈（Zig舞）在同伴中传递信息，以到达彼此沟通讯息的目的，故以此做新一代无线通讯技术的命名。ZigBee技术是一种结构简单、低成本、低功耗、低速率和可靠性高的短距离无线通信新技术。ZigBee的网络标准由IEEE802.15工作组负责制定，被称作802.15.4(ZigBee)技术标准。2021/9/183ZigBee技术特点

2、低速率：数据传输速率只有20~250kb/s，分别提供250kb/s(2.4GHz)，40kb/s(915MHz)和20kb/s(868MHz)的原始数据吞吐率,满足低速率的传输数据的应用需求。低功耗：在低功耗待机模式下，2节普通5号电池可使用6~24月，这也是ZigBee的支持者一直引以为豪的独特优势。低成本：因为ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本；并且ZigBee协议免收专利费。ZigBee网络节点模块一般在1000元以下，而主要使用的网络子节点价格可降到100元以下。容量大：ZigBee网络可由一个节点管理若干子节点，最多一个节点可以管理

3、254个子节点，同时该节点还可由上一层网络节点管理，可组成65000个节点的大型网络时延短：ZigBee的响应速度较快，一般从睡眠状态转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需要30ms。相对而言，蓝牙需要3~10s，WiFi需要3s。这样一方面节省了能量消耗，另一方面更适用于对时延敏感的场合，例如一些应用在工业上的传感器就需要以毫秒的速度获取信息，以及安装在厨房内的烟雾探测器也需要在尽量短的时间内获取信息并传输给网络控制者，从而阻止火灾的发生。2021/9/187ZigBee技术特点近距离：传输范围一般介于10~100m之间，能覆盖普通的家庭和办公场所，在增加

4、RF发射功率后，可增加到1~3KM。安全高：ZigBee提供了三级安全模式，保证安全性。可靠：采取了碰撞避免策略，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式,每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可进行重发。2021/9/188ZigBee与802.15.4标准ZigBee是IEEE802.15.4的扩展。ZigBee不仅只是802.15.4的名字，IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，ZigBee联盟对其网络层协议和API进行标准化。ZigBee联盟还开发了安全层。20

5、21/9/189ZigBee协议层作用物理层MAC层网络/安全层支持/应用层作用：作用：作用：建立新网络，保证数据的传输。对数据进行加密，保证数据的完整性作用：物理层是协议的最底层，承付着和外界直接作用的任务。主要目的：控制RF收发器工作负责设备间无线数据链路的建立、维护和结束确认模式的数据传送和接收。应用支持层根据服务和需求使多个器件之间进行通信。应用层主要根据具体应用由用户开发。2021/9/1810ZigBee含义ZigBee三种含义：这三种含义是三位一体的关系，联盟是协议和技术的主要开发者；协议犹如社会法律、交通的规则，联盟和技术都要遵守；技术是联盟的和协议

6、的载体和具体表现。总而言之：三者是一个整体的三个方面。1.ZigBee联盟ZigBee联盟2002年成立，现超过300多个成员单位。联盟使命：为可靠，低价、低功率无线联网的监控产品建立开放的全球标准。联盟目标：通过给日常设备注入无线能力和智能，简化使用，极大的提供灵活性和移动性。联盟工作：（1）制定网络层、安全和应用层标准（网络七层OSI模型要熟记）（2）提供互操作和兼容性测试规范（3）推广ZigBee品牌，提升市场感知度（4）技术演进2.ZigBee协议协议，标准也！ZigBee协议即ZigBee标准体系。主要指ZigBee的软件部分3.ZigBee技术ZigBe

7、e是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。主要指ZigBee的硬件部分2021/9/1811ZigBee技术优势数据传输速率低：10kb/s~250kb/s，专注于低速率传输应用。低功耗：在低功耗待机模式下，2节普通5号电池可使用6~24月。低成本：因为ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本。每块ZigBee芯片价格大约2美元。容量大：网络可容纳65500个设备。时延短：典型搜索设备时延为30ms，休眠激活时延为15ms。网络的自组织、自愈能力强，通信可靠。数据安全：ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，采用AES-128加密算法（