无线通信技术 基于ZigBee的无线通信技术及其应用

上海工程技术大学

《无线通信技术》

课程论文

学院电子电气工程学院

专业广播电视工程

学号

学生

题目基于ZigBee的无线通信技术及其应用

2017年6月7日

基于ZigBee的无线通信技术及其应用

4-23-5007

摘要：ZigBee是一种新兴的短距离无线通信技术, 目标是填补低速率无线应用市场的空白。文章着重介绍了ZigBee的概念、技术特点和协议模型, 在此基础上探讨了ZigBee技术的应用并与其他几种无线通信技术做了比较。

关键词：ZigBee、协议、无线通信、应用

随着信息技术的发展，人们对网络通信技术的要求不断提高，传统的数字化设备的有线连接给人们随时随地与信息网络相连和通信带来了很多不便。发展无线通信技术，将人们从有线连接的束缚中解放出来，已经成为一种必然趋势。事实上，近几年来，一些公司和标准化组织就开始探寻在不同领域的无线连接技术，并且开发出一系列技术标准，其中有些标准已经得到了很好的应用，如红外、Wi-Fi（IEEE 802.11b）、家用射频和蓝牙等。ZigBee作为一种新兴的无线通信技术，强调简单易用、近距离、低速率、低功耗（电池寿命长），极廉价的市场定位，在当前低速率无线个人区域网络（LR-WPAN：Low-Rate Wireless Personal Area Network）中的应用潜力是巨大的。

1 ZigBee技术简介

ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的短距离无线通信的技术规范，于2002年10月由荷兰飞利浦半导体公司、美国摩托罗拉公司、英国Invensys公司以及日本三菱电气公司组成的联盟（ZigBee联盟）联合制定。ZigBee工作于2.4GHz（全球流行）、915MHz（美国）和868MHz（欧洲）三个频段上，并分别具有250kbit/s、40kbit/s、20kbit/s的数据传输速率。从能量和成本效率来看，不同的数据速率能为不同的应用提供较好的选择。ZigBee的传输距离大致在10～300m，其中2.4GHz的传输距离只有10m左右，915MHz的传输距离可至30～75m，而868MHz时的传输距离可达300m。这个距离只是单段传输距离的理论值，实际的传输距离还必须要根据发射功率的大小、应用模式以及中继节点的使用情况而定。

2 ZigBee的技术特点

ZigBee是一种无线连接，可工作在2.14GHz（全球流行）、868MHz（欧洲流行）和915MHz（美国流行）3个频段上，分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和

40kbit/s的传输速率，它的传输距离在10～75m的范围内，但可以继续增加。作为一种无线通信技术，ZigBee具有如下特点：

①低功耗：由于ZigBee的传输速率低，发射功率仅为1mW，而且采用了休眠模式，功耗低，因此ZigBee设备非常省电。据估算，ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间，这是其它无线设备望尘莫及的。

②成本低：ZigBee模块的初始成本在6美元左右，估计很快就能降到1.5～2.5美元，并且ZigBee协议是免专利费的。低成本对于ZigBee也是一个关键的因素。

③时延短：通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，典型的搜索设备时延为30ms，休眠激活的时延是15ms，活动设备信道接入的时延为15ms。因此ZigBee 技术适用于对时延要求苛刻的无线控制（如工业控制场合等）应用。

④网络容量大：一个星型结构的ZigBee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备，而且网络组成灵活。

⑤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以进行重发。

⑥安全：ZigBee提供了基于循环冗余校验（CRC）的数据包完整性检查功能，支持鉴权和认证，采用了AES-128的加密算法，各个应用可以灵活确定其安全属性。

3 ZigBee的协议模型

ZigBee协议是时下最流行的无线局域网之一。完整的ZigBee协议套件由高层应用规范、应用会聚层、网络层、数据链路层和物理层组成。网络层以上的协议有ZigBee联盟制定，IEEE负责物理层和数据链路层标准。协议栈结构如下所示。

3.1 物理层

IEEE 802.15.4在物理（PHY）层设计中面向低成本和更高层次的集成需求，采用的工作频率均是免费开放的，分为2.4GHz、868MHz/915MHz，为避免被干扰，故各个频段都基于DSSS（Direct Sequence Spread Spectrum，直接序列扩频），可使用的信道分别有16、1、10个，各自提供250Kbps、20Kbps和40Kbps之传输速率，其传输范围介于10～100m之间。它们除了在工作频率、调制技术、扩频码片长度和传输速率方面存在差别之外，使用的均为相同的物理层数据包格式。2.4GHz 波段为全球统一的无需申请的ISM频段，有助于ZigBee设备的推广和生产成本的降低。2.4GHz的物理层通过采用高阶调制技术能够提供250Kbps的传输速率，有助

于获得更高的吞吐量、更小的通信时延和更短的工作周期，从而更加省电。868MHz 是欧洲的ISM频段，915MHz是美国的ISM频段，这两个频段的引入避免了

2.4GHz附近各种无线通信设备的相互干扰。868MHz的传输速率为20Kbps，

916MHz是40Kbps。这两个频段上无线信号传播损耗较小，因此可以降低对接收机灵敏度的要求，获得较远的有效通信距离，从而可以用较少的设备覆盖给定的区域。

3.2 数据链路层

数据链路层又可分为逻辑链路控制子层（LCL）和介质访问控制子层（MAC）。IEEE 802.15.4的LLC子层与IEEE 802.2的相同，其功能包括传输可靠性保障、数据包的分段与重组、数据包的顺序传输。IEEE 802.15.4 MAC子层通过SSCS（Service-Specific Convergence Sublayer）协议能支持多种LLC标准，其功能包括设备间无线链路的建立、维护和拆除，确认模式的帧传送与接收，信道接入控制、帧校验、预留时隙管理和广播信息管理。

3.3 网络层

网络功能是ZigBee的重要特点，也是与其他无线局域网标准的不同之处。在网络层方面，其主要工作在于负责网络机制的建立与管理，并具有自组织自愈功能。在网络层中，ZigBee定义了3种角色：第1个是网络协调器，负责网络的建立，以及网络位置的分配；第2个是路由器，主要负责找寻、建立以及修复信息包的路由路径，并负责转送信息包；第3个是末端装置，只能选择加入他人已经形成的网络，可以收发信息，但不能转发信息，不具备路由功能。通常，网络协调器和路由器由全功能装置（FFD）实现，而末端装置由简化功能装置（RDF）实现。

3.4 应用层与应用汇聚层

应用层定义了各种类型的应用业务，是协议栈的最上层用户。应用汇聚层负责把不同的应用映射到ZigBee网络层上，包括安全与鉴权、多个业务数据流的汇聚、设备发现和业务发现。

4 与其他无线通信技术的比较

4.1 蓝牙（BlueTooth）

蓝牙（BlueTooth）最早是爱立信在1994年开始研究的一种能使手机与其附件（如耳机）之间互相通信的无线模块。1998年，爱立信、诺基亚、IBM等公司共同推出了蓝牙技术，主要用于通信和信息设备的无线连接。它的工作频率为2.4GHz，有效范围大约在10m半径内。Bluetooth列入了IEEE 802.15.1，规定了包括PHY、MAC、网络和应用层等集成协议栈。为对语音和特定网络提供支持，需要协议栈提供250KB系统开销，从而增加了系统成本和集成复杂性。另外，Bluetooth对每个“Piconet”（微微网）有只能配置7个节点的限制，制约了其在大型传感器网络开发中的应用。

4.2 Wi-Fi（IEEE 802. 11）

Wi-Fi（Wireless Fidelity，无线高保真）也是一种无线通信协议。IEEE 802.11的最初规范是在1997年提出的。主要目的是提供WLAN接入，也是目前WLAN的主要技术标准，其工作频率也是2.4GHz。目前，IEEE 802.11标准还没有被工业界广泛接受。IEEE 802.11流行的几个版本包括“a”（在5.8GHz波段带宽为54Mbps）、“b”（波段2.4GHz带宽为11Mbps）、“g”（波段2.4GHz带宽为22Mbps）。这种复杂性为用户选择标准化无线平台增加了困难。Wi-Fi规定了协议的物理（PHY）层和媒体接入控制（MAC）层，并依赖TCP/IP作为网络层。由于其优异的带宽是以大的功耗为代价的，因此大多数便携Wi-Fi装置都需要常规充电。这些特点限制了它在工业场合的推广和应用。

4.3 IrDA

红外线数据协会IrDA（Infrared Data Association）成立于1993年。IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术。IrDA标准的无线设备传输速率已从115.2kbps 逐步发展到4Mbps、16Mbps。目前，支持它的软硬件技术都很成熟，在小型移动设备（如PDA、手机）上被广泛使用。它具有移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用成本低廉的特点。IrDA用于工业网络上的最大问题在于只能在2台设备之间连接，并且存在有视距角度等问题。

4.4 ZigBee

ZigBee（IEEE 802.15.4）技术是最近发展起来的一种短距离无线通信技术，功耗低，被业界认为是最有可能应用在工控场合的无线方式。它同样使用2.4GHz波段，采用跳频技术和扩频技术。另外，它可与254个节点联网。节点可以包括仪器和家庭自动化应用设备。它本身的特点使得其在工业监控、传感器网络、家庭监控、安全系统等领域有很大的发展空间。几种常用无线传输方式的主要性能比较如下所示。

5 ZigBee技术的应用

5.1 短距离无线通信系统

ZigBee技术支持小范围的基于无线通信的控制和自动化等领域，用于替代数字设备和计算机外设间的电缆连接以及实现数字设备间的无线组网，使它们可以相互

通信甚至接入LAN 或Internet 。典型的ZigBee 短距离无线通信系统的示意图如图1所示，由一个发射器（包括数据源、调制器、RF 源、RF 功率放大器、天线和电源等）和一个无线接收器（包括数据接收电路、RF 解调器、译码器、RF 低噪声放大器、天线和电源等）组成。发射器的数据经过天线发射出去，接收器天线接收后，进行处理，得到正确的、经过校验的数据。典型应用领域如图2所示。

5.2 无线传感器网络

ZigBee 技术在设计过程中专门考虑了传感器网络的应用要求，在功耗方面、同步技术以及安全问题方面都做了充分的考虑。IEEE 802.15.4协议为ZigBee 规定了最高250kbit/s 的低复杂度、超低功耗和超低价格的无线数据通信协议的物理层和MAC 层，同时支持无线安全通信。ZigBee 网络根据应用的需要可以组织成星状 网、集群树状网和网状网（对等），如图3所示。

图2 ZigBee 技术的典型应用领域

图1 ZigBee 无线通信系统示意图

图3 ZigBee 网络拓扑结构图

在这些网络中，根据设备所具有的通信能力，可以分为：ZigBee 协调器（ZC ）（全功能设备）、ZigBee 路由器（ZR ）（全功能设备）和ZigBee 终端设备（ZED ）（精简功能设备）。网络为主从结构，一个ZigBee 网络只需要一个ZC ，它除了直接参与应用以外，还要完成成员身份管理、链路状态信息以及分组转发等任务。ZR 除了具有发起通信的能力以外，还能够用来拓展网络的范围。ZED 之间不能直接通信，只能与ZC 通信，或者通过一个ZR 向外转发数据，这个与ZED 相关联的ZR 即称为该ZED 的协调器。ZED 主要用于简单的控制应用，如各类传感器等，传输的数据量较少，对传输资源和通信资源占用不多（12～16KB ），这样ZED 可以采用非常廉价的实现方案。从这一点来说，ZigBee 是非常适合有大量终端设备的网络。通过在监测区域内部署大量的ZigBee 传感器节点，经由无线通信方式形成一个多跳的网络系统，从而实现其网络覆盖区域内感知对象的信息的采集量化、处理融合和传输应用。图4给出了ZigBee 应用于家用无线传感器网络监控系统的结构框图。

6 结束语

蓝牙技术出现时，曾让工业控制、家用自动控制、玩具制造商等业者雀跃不已，但是蓝牙的售价一直居高不下，影响了这些厂商的使用意愿。ZigBee 作为一种新兴的无线网络技术，弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺，其成功的关键在于丰富而便捷的应用。随着正式版本协议的公布，更多注意力和研发力量将会转移到应用的设计和实现、互联互通测试和市场推广等方面。人们有理由相信:不久将会出现更多的内置式ZigBee 装置进入人们的生活，真正实现无所不在的网络，以改善人们的生活方式和体验。

图4 基于ZigBee 的家用无线传感器网络监控系统结构

参考文献

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[5] 陈晓琛,申伟,王隽.低速无线个人区域网的实现.电信快报,2004

[6] 蔡型,张思全.短距离无线通信技术综述.现代电子技术,2004

ZigBee的未来发展趋势

ZigBee的未来发展趋势 首先介绍了Zigbee技术的概念、特点及协议框架，在此基础上探讨了ZigBee技术的应用，最后对其发展趋势做了展望。 关键词ZigBee技术IEEE802.15.4 发展趋势 1、简介 ZigBee技术是一种应用于短距离范围内，低传输数据速率下的各种电子设备之间的无线通信技术。ZigBee名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式，蜜蜂通过跳ZigZag 形状的舞蹈来通知发现的新食物源的位置、距离和方向等信息，以此作为新一代无线通讯技术的名称。ZigBee过去又称为“HomeRF Lite”、“RF-EasyLink”或“FireFly”无线电技术，目前统一称为ZigBee技术。 2、ZigBee技术的特点 自从马可尼发明无线电以来，无线通信技术一直向着不断提高数据速率和传输距离的方向发展。例如：广域网范围内的第三代移动通信网络（3G）目的在于提供多媒体无线服务，局域网范围内的标准从IEEE802.11的1Mbit/s到IEEE802.11g的54Mbit/s的数据速率。而当前得到广泛研究的ZigBee技术则致力于提供一种廉价的固定、便携或者移动设备使用的极低复杂度、成本和功耗的低速率无线通信技术。这种无线通信技术具有如下特点： 功耗低：工作模式情况下，ZigBee技术传输速率低，传输数据量很小，因此信号的收发时间很短，其次在非工作模式时，ZigBee节点处于休眠模式。设备搜索时延一般为30ms，休眠激活时延为15ms，活动设备信道接入时延为15ms。由于工作时间较短、收发信息功耗较低且采用了休眠模式，使得ZigBee节点非常省电，ZigBee节点的电池工作时间可以长达6个月到2年左右。同时，由于电池时间取决于很多因素，例如：电池种类、容量和应用场合，ZigBee技术在协议上对电池使用也作了优化。对于典型应用，碱性电池可以使用数年，对于某些工作时间和总时间（工作时间+休眠时间）之比小于1%的情况，电池的寿命甚至可以超过10年。 数据传输可靠：ZigBee的媒体接入控制层（MAC层）采用talk-when-ready的碰撞避免机制。在这种完全确认的数据传输机制下，当有数据传送需求时则立刻传送，发送的每个数据包都必须等待接收方的确认信息，并进行确认信息回复，若没有得到确认信息的回复就表示发生了碰撞，将再传一次，采用这种方法可以提高系统信息传输的可靠性。同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突。同时ZigBee针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和休眠状态激活的时延都非常短。 网络容量大：ZigBee低速率、低功耗和短距离传输的特点使它非常适宜支持简单器件。ZigBee定义了两种器件：全功能器件（FFD）和简化功能器件（RFD）。对全功能器件，要求它支持所有的49个基本参数。而对简化功能器件，在最小配置时只要求它支持38个基本参数。一个全功能器件可以与简化功能器件和其他全功能器件通话，可以按3种方式工作，分别为：个域网协调器、协调器或器件。而简化功能器件只能与全功能器件通话，仅用于非

ZIGBEE无线定位技术

ZIGBEE无线定位技术 大多数无线传感器网络都要求具备一种确定网络节点位置的方法。因此在设备安装期间，需要弄清楚哪些节点相互之间直接进行数据交换，或者确定哪些节点直接与中央数据采集点进行数据交换。 当通过基于软件的计算方法来确定网络节点位置时，就需要考虑到市场化解决方案(market solution)。这些具体的计算方法是：节点首先读取计算节点位置的参数，然后将相关信息传送到中央数据采集点，对节点位置进行计算，最后，再将节点位置的相关参数传回至该节点。这就是典型的数据密集型计算，并且需要配置一台PC 或高性能的MCU。 这种计算节点位置的方法之所以只适用于小型的网络和有 限的节点数量，是因为进行相关计算所需的流量将随着节点数量的增加而呈指数级速度增加。因此，高流量负载加上带宽的不足限制了这种方法在电池供电网络中的应用。 针对上述问题，CC2431 采用了一种分布式定位计算方法。这种计算方法根据从距离最近的参考节点(其位置是已知的)接收到的信息，对节点进行本地计算，确定相关节点的位置。因此，网络流量的多少将由待测节点范围中节点的数量决定。另外，由于网络流量会随着待测节点数量的增加而成比例递增，因此，C C2431 还允许同一网络中存在大量的待测节点。 本文所提供的结果是根据对ZigBee 网络的测量得出的，然

而，这些测量结果同样适用于基于IEEE 802.15.4协议构建的更简单的网络。 定位引擎技术 定位引擎根据无线网络中临近射频的接收信号强度指示(R SSI)，计算所需定位的位置。在不同的环境中，两个射频之间的RSSI 信号会发生明显的变化。例如，当两个射频之间有一位行人时，接收信号将会降低30dBm。为了补偿这种差异，以及出于对定位结果精确性的考虑，定位引擎将根据来自多达16 个射频的RSSI 值，进行相关的定位计算。其依据的理论是：当采用大量的节点后，RSSI 的变化最终将达到平均值。 在RF 网络中，具有已知位置的定位引擎射频称为参考节点，而需要计算定位位置的节点称为待测节点。 要求在参考节点和待测节点之间传输的唯一信息就是参考节点的X 和Y 坐标。定位引擎根据接收到的X 和Y 坐标，并结合根据参考节点的数据测量得出的RSSI 值，计算定位位置。 将定位技术纳入网络协议 一些采用定位引擎的应用可能要求放置若干个参考节点，以作为基础设施设置不可或缺的一部分。ZigBee 技术能够实现对家庭、办公以及工业等应用的无线控制。随着ZigBee 设备在楼宇基础设施中的安装数量不断增多，ZigBee 将会在家庭和办公自动化方面拥有更为广阔的应用前景。

ZigBee和短距离通信的那些事

基于ZigBee的短距离无线通信网络技术 近年来，各种无线通信技术迅猛发展，极大提高了人们的工作效率和生活质量。然而，在日常生活中，我们仍然被各种电缆所束缚，能否在近距离范围内实现各种设备之间的无线通信?纵观目前发展较成熟的几大无线通信技术，往往比较复杂，不但耗费较多资源，成本也比较高，并不适用于短距离无线通信的场合。蓝牙技术的出现使得短距离无线通信成为可能，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。本文介绍了一种复杂度、成本和功耗都很低的低速率短距离无线接入技术——ZigBee。该技术主要针对低速率传感器网络而提出，它能够满足小型化、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，能广泛地应用于工业、农业和日常生活中。 二、ZigBee技术的特点及应用 ZigBee技术主要用于无线个域网（WPAN），是基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的。IEEE802.15.4定义了两个底层，即物理层和媒体接入控制（MediaAccess Control，MAC）层；ZigBee联盟则在IEEE 802.15.4的基础上定义了网络层和应用层。ZigBee联盟成立于2001年8月，该联盟由Invensys、三菱、摩托罗拉、飞利浦等公司组成，如今已经吸引了上百家芯片公司、无线设备公司和开发商的加入，其目标市场是工业、家庭以及医学等需要低功耗、低成本、对数据速率和QoS（服务质量）要求不高的无线通信应用场合。 ZigBee这个名字来源于蜂群的通信方式：蜜蜂之间通过跳Zigzag形状的舞蹈来交互消息，以便共享食物源的方向、位置和距离等信息。与其它无线通信协议相比，ZigBee无线协议复杂性低、对资源要求少，主要有以下特点： 低功耗：这是ZigBee的一个显著特点。由于工作周期短、收发信息功耗较低、以及采用了休眠机制，ZigBee终端仅需要两节普通的五号干电池就可以工作六个月到两年。 低成本：协议简单且所需的存储空间小，这极大降低了ZigBee的成本，每块芯片的价格仅2美元，而且ZigBee协议是免专利费的。

基于ZigBee技术的RFID空间定位系统

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-2552(2009)09-0102-04 基于ZigBee技术的RFID空间定位系统 房淑芬 (辽宁省铁岭师范高等专科学校,铁岭112001) 摘　要:通过ZigBee mote与RFID reader结合的方式应用随机数定位算法展示了一种低能耗的基于Zigbee技术的R FID空间定位系统,使得对佩带了Zigbee mote的人可以实时进行定位。在本系统中,通过使用基于取样的表示方法,定位算法能够表示任意分布。通过将系统实现的算法与算法原型比较,可以发现在Non-Line-Of-Sight(NLOS)场景下,本算法的定位错误(positioning er-r ors)有明显改进。 关键词:RFI D;ZigBee;空间定位算法 RFID space location system based on ZigBee technology FANG Shu-fen (Tieling Normal C ollege of Liaoning Province,Tieling112001,China) Abstract:This paper presented a low energy cost RFID space location system based on Zigbee technology by using the combination of ZigB ee mote and R FID reader,and random sa mpling algorithm,by which a person holding an Zigbee mote can be located in real time.In this system,by using the representation based on random sa mpling,the location algorithm can represent ar bitrar y distribution.According to the comparison of the algorithm implemented in this system and the prototype algorithm,we it is concluded that the location err ors in this algorithm have been distinctly impr oved under the scenario of Non-Line-Of-Sight(NL OS). Key words:RFID;ZigBee;space location algorithm 0　引言 移动计算设备、无线技术和Inter net的飞速发展,促使人们对位置感知的服务系统越来越感兴趣。在许多应用中,都需要知道一个物体的确切位置。其中,GPS[1]是最著名,也是应用最广泛的定位系统,它被用来对户外移动的物体进行定位。对于室内的定位机制,有红外线[2]、超声波[3]、RFID[4]等等。 上面介绍了三种基于网络的定位机制。它们的共同点是采用固定的接收装置来接收佩带在人或物体上的发射装置发出的信息并将这些信息通过有线网络转发到控制中心。这些机制经常在一些跟踪系统中被采用。 红外线机制为每一个物体附带一个标签,这些标签周期性地通过红外线发射器发射自己的唯一的ID,固定的接收装置接收这些信息并通过有线网络将这些信息传到控制中心,通过这种方式来实现对室内物体的识别、定位。但是,这种机制存在两个缺点,首先它要求发射装置跟接收装置之间的光线不能被阻隔,另外,它要求在一个建筑内布置一个有线的网络以进行数据的传输。 超声波机制与红外线机制的区别就是把红外线换成了超声波。但是,由于目前超声波装置结构比较复杂,使得它的成本过高,目前还很难让大多数用户接受。RFID定位的典型系统是LANDMARC(Location identification based on dynamic active RFID calibra-tion)[4],它使用tags和r eaders来实现定位。这一系统的精确度随着所部署的tag的密度的增加而增加。但是部署太多的ta g是不实际的。 收稿日期:2009-02-10 作者简介:房淑芬(1965-),女,副教授,本科,研究方向为电子测量技术。 — 102 —

基于Zigbee无线定位技术研究毕业论文

基于ZigBee的无线定位技术研究 摘要： 随着现代通信技术和无线网络的快速发展，人们对定位与导航的需求日益增大，尤其在复杂的室环境，但是受定位时间、定位精度以及复杂室环境等条件的限制，比较完善的封闭空间定位技术目前还无法很好地利用。本文的重点就在于设计并实现了一种低成本、实用的无线传感器定位系统。 本论文主要研究了基于ZigBee网络的室无线定位技术，它包括硬件平台、节点通信程序和上位机监测软件三部分。本文详细介绍了三部分的实现。其中，硬件平台以集成了射频与51微控制器的CC2430芯片为核心，该平台包括射频模块、辅助电路、功能指示电路等。 论文最后对定位系统进行了实际测试。测试表明:本系统达到了设计要求，是一个低成本、易实现的系统。 关键词：ZigBee 无线定位CC2430 Z-STACK

The Research Wireless localization Based on ZigBee Teacher：liu zhi (Changchun university of science and technology of electronic information engineering institute,060412225 wang meng) Abstract： With the rapid development of modern communication technology and wireless network,people's demand for positioning and navigation is increasing. Especially in complex indoor environments, but as the limitation of positioning time, positioning accuracy as well as the complexity of the indoor environment conditions, well-positioning technology is still unable to be used in an encloseure space. The combination of ZigBee technology and localization is one of the key researches. This paper, aiming at ZigBee network, investigates the indoor wireless location techniques and implements a real-time localization system. This paper achieves a localization system. three parts are included. They are hardware platform, communication program of nodes and PC monitor software. The achievement of every part is clear introduced in this paper. The core of hardware platform is CC2430 which is integrated by RF and 51 MCU, the localization nodes are designed and made. It includes RF module, auxiliary module and function indication circuits. In the end, practical test is implemented. This system is confirmed to be a

Zigbee无线通信技术

Zigbee无线通信技术 摘要：ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称（又称紫蜂协议）来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定 关键词：ZigBee技术特性标准协议应用系统 引言 ZigBee作为一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，有效弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺，其成功的关键在于丰富而便捷的应用，而不是技术本身。我们有理由相信在不远的将来，将有越来越多的内置式ZigBee功能的设备进入我们的生活，并将极大地改善我们的生活方式和体验。 一、Zigbee技术简介 什么是Zigbee？ Zigbee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时，通过跳ZigZag形舞蹈来告知同伴，达到交换信息的目的。可以说是一种小的动物通过简捷的方式实现“无线”的沟通。人们借此称呼一种专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术，亦包含此寓意。ZigBee联盟成立于2001年8月，2002年下半年，英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司

ZigBee无线网络和收发器(葵花宝典中文版)

由于国内暂时还没有该文献的中文版本，而ZigBee Wireless Networks and Transceivers又是ZigBee界的葵花宝典，为了自己更好的学习，所以决定将比较多的蛋疼的时间拿出来做点有意义的事，虽然翻译水平不是很高，但是在翻译的过程中肯定能得到进步，最关键的就是检验自己的毅力，看看能否坚持。在这个过程中，如果还能帮到一些正在入门ZigBee的朋友那就更好了。废话不多说，开始 ZigBee Wireless Networks and Transceivers ZigBee无线网络和收发器 1第一章ZigBee基础 本章主要介绍了短距离无线网络通信的ZigBee标准，本章的主要目的就是对ZigBee的基础特性进行一下简单的概述，包括它的网络拓扑、信道访问机制和每个协议层所扮演的角色，在后续章节中对本章所讨论的内容有详细的解释。 1.1 什么是ZigBee? ZigBee是为低数据速率、短距离无线网络通信定义的一系列通信协议标准。基于ZigBee的无线设备工作在868MHZ, 915MHZ和2.4Z频带。其最大数据速率是250Kbps. ZigBee技术主要针对以电池为电源的应用，这些应用对低数据速率、低成本、更长时间的电池寿命有较高的需求。在一些ZigBee应用中，无线设备持续处于活动状态的时间是有限的，大部分时间无线设备是处于省电模式（也称休眠模式）的。因此，ZigBee设备在电池需要更换以前能够工作数年以上。 ZigBee的其中一个应用就是室内病人监控。例如，一个病人的血压，心率可以通过可穿戴设备测量出来，病人戴的ZigBee设备来周期性的收集血压等健康相关的信息，然后这些数据被无线传送到当地服务器，例如病人家中的一台个人电脑，电脑再对这些数据进行初始分析，最后重要的信息通过互联网被发送到病人的护士或者内科医生那里做进一步的分析。 另一个ZigBee的应用例子就是大型楼宇结构安全的监控。在此应用中，一个建筑内可以安装数个ZigBee无线传感器（如加速度计），所有的这些传感器形成一个网络来收集信息，这些收集来的信息可以用于评估建筑的结构安全和潜在的损坏标志，例如，地震后一个建筑在重新开放前可能需要进行检测。而传感器收集到的数据有助于加速和减少检测的花费。在第二章中还提供了一些其他ZigBee的应用例子。 ZigBee标准是由ZigBee联盟所开发的，该联盟有数百个成员公司，从半导体产业和软件开发者到原始设备生产商、安装商。ZigBee联盟是2002年创立的

基于Zigbee无线定位技术研究

基于Zigbee无线定位技术研究

基于ZigBee的无线定位技术研究 摘要： 随着现代通信技术和无线网络的快速发展，人们对定位与导航的需求日益增大，尤其在复杂的室内环境，但是受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件的限制，比较完善的封闭空间定位技术目前还无法很好地利用。本文的重点就在于设计并实现了一种低成本、实用的无线传感器定位系统。 本论文主要研究了基于ZigBee网络的室内无线定位技术，它包括硬件平台、节点通信程序和上位机监测软件三部分。本文详细介绍了三部分的实现。其中，硬件平台以集成了射频与51微控制器的CC2430芯片为核心，该平台包括射频模块、辅助电路、功能指示电路等。 论文最后对定位系统进行了实际测试。测试表明:本系统达到了设计要求，是一个低成本、易实现的系统。 关键词：ZigBee 无线定位CC2430 Z-STACK

The Research Wireless localization Based on ZigBee Teacher：liu zhi (Changchun university of science and technology of electronic information engineering institute,060412225 wang meng) Abstract： With the rapid development of modern communication technology and wireless network,people's demand for positioning and navigation is increasing. Especially in complex indoor environments, but as the limitation of

基于ZigBee技术的无线考勤系统设计毕业设计

基于ZigBee技术的无线考勤系统设计 作者姓名：郭帅指导老师：金中朝 摘要：系统基于ZigBee个域网协议和嵌入式系统，使刷卡设备和考勤统计系统分离，具有组网方便，安装拆卸简单，扩容性好，无需布线等特点，可以减少因线路故障带来的损失和不便，提高了系统的稳定性和可靠性。并完成了ZigBee网络的搭建与优化，嵌入式数据库Sqlite的移植以及嵌入式QT的开发等。 关键字：ZigBee, 射频卡考勤，嵌入式网关 1 绪论 随着信息化时代的到来，我们生活的各方面都和信息化息息相关。社会的管理和资金的流通也已经进入信息化的革命。非接触IC卡“一卡通”便是信息化革命的产物之一。本系统设计的目的是为了实现考勤数据采集、数据统计和信息查询过程的无线化和自动化。方便用户对考勤数据的保存和导出。ZigBee是进入21世纪后来出现的一种新型无线通信技术，该协议具有近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的特点，在智能家居、智能楼宇自动化、工业智能监等控领域具有非常宽广的市场空间。随着多家芯片制造商推出支持ZigBee协议的片上系统解决方案，越来越多的无线控制系统采用ZigBee技术。 系统基于ZigBee个域网协议和嵌入式系统，使刷卡设备和考勤统计系统分离，与目前广泛使用的有线考勤系统相比，具有组网方便，安装拆卸简单，扩容性好，无需布线等特点，可以减少因线路故障带来的损失和不便，提高了系统的稳定性和可靠性。 本文首先介绍了系统的总体拓扑结构，然后详细阐述了刷卡设备和网关设备的硬件设计和软件开发过程，其中包括刷卡驱动电路设计，ZigBee协议栈应用程序设计，QT应用软件设计，Sqlite数据库移植方法等。

基于Zigbee的无线定位系统

创新创业训练计划 项目结题报告 项目编号： 项目名称：智能搜狗 项目级别： 项目负责人： 项目类型： 创新训练 创业训练 创业实践指导教师： 所在学部学院： 教务处制

大连理工大学大学生创新创业训练计划 项目原创性声明 本人郑重声明：所呈交的项目结题报告以及所完成的作品实物等相关成果，是本人和项目组其他成员独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，不侵犯任何第三方的知识产权或其他权利。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 项目负责人签名： 年月日 项目指导教师审核签名： 年月日

智能搜狗Intelligent Searching

摘要 今年来，随着人们生活水平的提高，人们对日常生活中一些重要的物品或者是家里养的宠物等可移动事物的实时位置尤为关心，希望随时随地都能知道其具体方位，但是现有的GPS技术还未全面普及，价格依然很昂贵，所以，本项目着重研究利用低成本硬件设备实现实时定位的功能，将无线定位技术带入人们生活的方方面面。 通过前期的调查研究，我们发现现在市场上的定位装置价格普遍昂贵，而且功耗较高，本项目利用ZIGBEE模块的低成本、低功耗的特点很好的解决了这些问题。 关键词：无线定位；ZIGBEE

Abstract In recent years,with the development of people’s living standard,people place more attention on the real-time position of something important or mobilizable at home like pets,they want it to be capable that they can attain the specific position of the object at anytime and anywhere.But the GPS has not been popularized,and the price is still very high.Therefore,our project is to do some research to find how to achieve real-time positioning with low-cost hardware,and bring wireless positioning technology into people’s daily life. According to the early investigation,we found that the positioning devices in the market are generally very expensive and have high consumption of energy.Our project is to use the low-cost ZIGBEE module with low power consumption to solve these problems. Key Words：Wireless Positioning;ZIGBEE

Zigbee基础知识

基础知识：ZigBee是什么意思? Zigbee：全新无线网络数据通信技术 Zigbee技术是随着工业自动化对于无线通信和数据传输的需求而产生的，Zigbee网络省电、可靠、成本低、容量大、安全，可广泛应用于各种自动控制领域。 Zigbee的由来： 在蓝牙技术的使用过程中，人们发现蓝牙技术尽管有许多优点，但仍存在许多缺陷。对工业，家庭自动化控制和遥测遥控领域而言，蓝牙技术显得太复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等，......而工业自动化对无线通信的需求越来越强烈。正因此，经过人们长期努力，Zigbee协议在2003年中通过后，于2004正式问世了。 Zigbee是什么： Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网，每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信；每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里；另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。例如，你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个Zigbee控制网络。 不同的是，Zigbee网络主要是为自动化控制数据传输而建立，而移动通信网主要是为语音通信而建立；每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个Zigbee"基站"却不到1000元人民币;每个Zigbee 网络节点不仅本身可以与监控对对象，例如传感器连接直接进行数据采集和监控，它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料; 除此之外，每一个Zigbee网络节点（FFD）还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点（RFD）无线连接。 每个Zigbee网络节点（FFD和RFD）可以可支持多到31个的传感器和受控设备，每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的接口方式。可以采集和传输数字量和模拟量。 Zigbee技术的应用领域： Zigbee技术的目标就是针对工业，家庭自动化，遥测遥控，汽车自动化、农业自动化和医疗护理等，例如灯光自动化控制，传感器的无线数据采集和监控，油田，电力，矿山和物流管理等应用领域。另外它还可以对局部区域内移动目标例如城市中的车辆进行定位。（成都西谷曙光数字技术公司的专利技术）。 通常，符合如下条件之一的应用，就可以考虑采用Zigbee技术做无线传输： 1．需要数据采集或监控的网点多； 2．要求传输的数据量不大，而要求设备成本低；

zigbee协议无线通信的实现

Zigbee无线网络通信的软件实现 ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本无线网络技术。ZigBee 采取了IEEE 802.15.4强有力的无线物理层所规定的全部优点：省电、简单、成本又低的规格；在此基础上，ZigBee增加了网络层和应用层。它的主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、精准农业，汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制等。 ZIGBEE的组网方式有三种：星型网，树状网，网状网。星型网络的各节点只能通过协调器相互通信。树状网把各个通信节点串成了一条线路，各节点只能延着这条线路，以传递的方式进行通信。前两种通信方式只能进行一些简单的应用，这里不加讨论。网状网具有强大的功能，网络各节点之间可灵活的进行相互通信，网络可以通过“多级跳”的方式来通信；该拓扑结构还可以组成极为复杂的网络；网络还具备自组织、自愈功能。充分发挥了无线网络通信的优势。下面以ZIGBEE协议建立网状网络的工作流程来说明其通信的具体实现。 ZIGBEE协议栈较复杂，但ZIBEE联盟为我们的具体应用封装了一些编程接口。如APS层，ZDO层，AF层，OSAL操作系统层。我们的具体应用大部分功能都可以通过这些高层接口来实现，它们封装了网络层及物理层的实现细节。这些复杂的工作对程序开发变得透明和方便。 ZIGBEE2006协议栈为应用开发提供了程序框架，就象使用VC++一样，我们只须关心应用的建立。先让我们认识一下ZIGBEE2006协议栈，打开协议栈，在工程文件的左边Workspace 中可以看到整个协议栈的构架，如图所示： APP：应用层目录，这是用户创建各种不同工程的区域，在这个目录中包含了应用层的内容和这个项目的主要内容，在协议栈里面一般是以操作系统的任务实现的。

无线定位技术对比RFID UWB ZIGBEE

RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写，射频识别技术是20世纪90年代开始兴起并逐渐走向成熟的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传 递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。一般是基于RSSI来进行区域性感知，目前，RFID技术在工业自动化、物体跟踪、交通运输控制管理、防伪和军事用途方面已经有着广泛的应用。RFID系统的工作原理： RFID 读卡器 针对监狱系统的特殊情况，我们采用的RFID 阅读器的工作模式为“被动式”，正常工作时阅读器处于接收状态，实时接收电子标签发出的信号，并将接收到的数据转送到后台管理系统中。在可视环境下，最大识别距离（通讯距离）可以达到80米。在具体应用中与无源标签相比较，超长的识别距离具有非常大的优势。当用户对识别距离的长短有不同要求，或应用环境比较复杂时，可以通过设置阅读器上的衰减开关来调节并设定识别距离。 RFID 有源定位标签 采用“主动（active）方式“进行工作，主动发射信号给阅读器。 该方式工作时消耗的能量相对比较高，因此，我们在标签内部增加了高能电池，用来为标签提供能量。标准环境下，电池提供的能量可以保证标签连续工作1年左右。工作频率标签工作频率范围是2.4GHz ～ 2.485GHz，属于微波频段。目前，小功率设备可以自由使用该频段进行工作，不需要向管理部门申请和缴付任何费用。

超宽带(UWB)是射频应用技术领域的一项重大突破。Ubisense 公司利用该技术构建了革命性的实时定位系统(RTLS)，该系统能够在传统的挑战性应用环境中达到较高的定位精度，并具有很好的稳定性；而诸如RFID、WiFi等技术并不能完成该类应用。超带宽（UWB）是射频应用技术领域的一项重大突破，改系统能够在传统环境中达到较高的定位精度，并具有很好的稳定性，创造了RTLS领域的新格局。 1，UWB与其他定位技术的优势 射频技术发展趋势 以往基于场强信号和信号质量技术来定位的RFID,WIFI,ZIGBEE等传统定位技术，定位精度往往不能令人满意，UWB定位技术的出现填补了高精度定位领域的空白。 定位传感器 它包含一个天线阵列，以及UWB 信号接收器；可以通过检测定位标签发出的UWB 信号，来计算该标签的实际位置。在工作过程中，每个传感器独立测定UWB 信号的方向角和仰角(AOA)；而到达时间差信息(TDOA)则必须由一对传感器来测定，而且这两个传感器均部署了时间同步线；这种独特的AOA、TDOA相结合的测量技术，可以构建灵活而强大的定位系统。目前Ubisense 单个传感器能测得较为准确的标签位置；而通过两个传感器的接收信号能测定更为精密的3D 信息；传感器的这种特性大大降低了系统部署的硬件开销，显著改善了系统的稳定性与可靠性。 定位标签

ZigBee无线通信技术及其应用前景

2009年第6期总第147期 林区教学 T each i ng of F orestry R eg i on N o .62009 G eneral N o .147 Z i g Bee 无线通信技术及其应用前景 白国亮 (黑龙江工程学院,哈尔滨150050) 摘 要:网络和通信技术的发展,使人们对无线通信的要求越来越高,短程、低速、廉价的无线通信技术正成为关注的焦点。目前一种新的无线通信技术引起了人们的关注,这就是所谓的/Z i gBee 0技术。Z i gBee 这个名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式,蜜蜂通过跳Z i gZag 形状的舞蹈来分享新发现的食物源的位置、距离和方向等信息。有了Z igBee 这种低速率通信技术,其所支持的应用更贴近人们的日常生活。就Z i gBee 技术及其特点、应用前景等方面的问题作一介绍。 关键词:无线通信;Z igBee 技术;前景 中图分类号:TN801 文献标志码:A 文章编号:1008-6714(2009)06-0079-02 收稿日期:2009-03-12 作者简介:白国亮(1971-),男,黑龙江哈尔滨人,电信中心主任,工程师,硕士。 一、Z i gBee 技术 11Z i gBee 技术简介 Z i g B ee 技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术,是一 组基于I EEE 批准的802.15.4无线标准研制开发的有关组网、安全和应用软件方面的技术,主要适合于承载数据流量较小的业务,可嵌入各种设备中,同时支持地理定位功能。其目标市场是工业、家庭以及医学等需要低功耗、低成本无线通信的应用。相对现有的各种无线通信技术,Z i gBee 技术是最低功耗和成本的技术。 21Z i gBee 的特点 (1)低功耗:由于Z i gBee 的传输速率低,发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式,功耗低,因此Z i gBee 设备非常省电。据估算,Z i g B ee 设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间,这是其他无线设备望尘莫及的。 (2)成本低:Z i gBee 模块的初始成本在6美元左右,估计很快就能降到1.5美元~2.5美元,并且Z i gBee 协议是免专利费的。低成本对于Zi gBee 也是一个关键的因素。 (3)时延短:通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短,典型的搜索设备时延为30m s ,休眠激活的时延是15m s ,活动设备信道接入的时延为15m s 。因此Z i g B ee 技术适用于对时延要求苛刻的无线控制(如工业控制场合等)应用。 (4)网络容量大:一个星型结构的Z i gBee 网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备,而且网络组成灵活。 (5)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以进行重发。 (6)安全:Zi gBee 提供了基于循环冗余校验(CRC )的数据包完整性检查功能,支持鉴权和认证,采用了AES-128的加密算法,各个应用可以灵活确定其安全属性。 31Zi gBee 网络的形成 一个Zi gBee 网络的形成,必须由FFD 率先担任网络协调器,由协调器进行扫描搜索以发现一个未用的最佳信道来建立网络;再让其他的FFD 或是RF D 加入这个网络,需要注意的是RFD 只能与FFD 连接。事实上,人们可根据装置在网络中的角色和功能,预先对装置编制好程序。如协调器的功能是通过扫描搜索,以发现一个未用的信道来组建一个网络;路由器(一个网络中的M esh 装置)的功能是通过扫描搜索,以发现一个激活的信道并将其连接,然后允许其他装置连接;而末端装置的功能总是试图连接到一个已存在的网络。 41采用Z i g B ee 技术的条件 通常符合下列条件之一的应用,均可考虑采用Zi gBee 技术。装置成本很低,传输的数据量很小;装置体积很小,不便放置较大的充电电池或者电源模块;没有充足的电源支持,只能使用一次性电池;频繁地更换电池或者反复地充电无法做到或者很困难;要求数据传输的可靠性、安全性高;需要较大范围的通信覆盖,网络中的装置非常多,但仅仅用于监测或控制;使用GPS 效果差,或成本太高的局部区域移动目标的定位应用。 二、Z ig B ee 技术应用前景展望 11在传感器网络领域 传感器网络被称作未来十大技术之一,由传感器和 ) 79)

短距离无线通信试题

1.支持Zigbee短距离无线通信技术的是（B） A .IrDA B. Zigbee联盟 C. IEEE802.11b D.IEEE802.11a 2.下面哪个不是Zigbee技术的优点（B） A .近距离 B .高功耗 C .低复杂度 D .低数据速率 3作为ZigBee技术的物理层和媒体接入层的标准协议是（A）。 A IEEE802.15.4协议 B IEEE802.11b C IEEE802.11a D IEEE802.12 4. ZigBee中每个协调点最多可连接（）个节点，一个ZigBee网络最多可容纳（）个节点（D）。 A 255 65533 B 258 65534 C 258 65535 D255 65535 5. ZigBee网络中传输的数据可分为哪几类（D） A周期性的，间歇性的、固定的数据 B 周期性的，间歇性的 C周期性的，发复兴的、反应时间低的数据 D周期性，间歇性，反复性的、反应时间低的数据 6.下列哪项不是FFD通常有的工作状态（D） A.主协调器 B.协调器 C.终端设备 D.从设备 7.下列哪项不是WPAN的特点（B） A有限的功率和灵活的吞吐量B可靠性监测 C网络结构简单D成本低廉 8.下列哪项不属于ZigBee技术的体系结构（A） A应用层 B.网络/安全层 C.媒体接入控制层 D.物理层 9下列哪项不是低速无线个域网的功能（D） A帧结构B鲁棒性C数据传输模式D可靠性 10.Confirm的意思是（D） A请求原语B指示原语C响应原语D确认原语 11下面哪项不是FFD的工作状态（D） A作为一个主协调器B、作为一个协调器C、作为一个终端设备D、作为一个服务器12下列哪项不是PAN网络结构中的帧结构（C） A信标帧B、数据帧C、链路帧D、确认帧 13.下列哪项不属于密钥提供的安全服务（B） A接入控制B、输出控制C、数据加密D、有序刷新 14.下列哪项不是ZigBee工作频率范围（A） A、512~1024 B、868~868.6 C、902~928 D、2400~2483.5 15通常ZigBee的发射功率范围为（C） A、0~15dBm B、10~20dBm C、0~10dBm D、15~20dBm 16. ZigBee，这个名字来源于_______使用的赖以生存和发展的通信方式。（B） A.狼群 B.蜂群 C.鱼群 D.鸟群 17.ZigBee具体如下技术特点：低功耗，低成本,_______，网络容量大，可靠，安全。（A） A.时延短 B.时延长 C.时延不长不短 D.没有时延 18.ZigBee适应的应用场合___________。（D） A.个人健康监护 B.玩具和游戏 C.家庭自动化 D.上述全部 19.下面哪些是ZigBee产品？(D) A.菲利普楼宇无线照明控制 B.韩国Pantech&Curitel 手机 C.日立的压力检测传感器 D.上述都是

Zigbee无线联网解决方案

基于ZigBee网络的无线联网解决方案 【摘要】本测试是针对没有以太网接口的PLC无线联网解决方案。ZigBee模块连接PLC的485端口，通过紫蜂协议收发数据，自动联网，可以点到点或广播模式，最长距离可以达到2km，模 块价格较低，是短距离无线联网的高性价比解决方案。PLC仅仅需要普通的Modbus主从模式通 讯即可，无需其他配置和附件。 关键词：ZigBee，紫蜂协议，超级终端，485通讯，点到点，广播，频段，PLC 1.ZigBee简介（百度百科） ZigBee协议适应无线传感器的低花费、低能量、高容错性等的要求。Zigbee的基础是IEEE 802.15.4。但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，因此Zigbee联盟扩展了IEEE，对其网络层协议和API进行了标准化。Zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术。主要用于近距离无线连接。它 有自己的协议标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接 力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。Zigbee是一 个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网，每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行 相互通信；每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里；另外整个 Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。 通常，符合如下条件之一的应用，就可以考虑采用Zigbee技术做无线传输：需要数据采集或监控的网点多；要求传输的数据量不大，而要求设备成本低；要求数据传输可靠性高，安全性高；设备体积很小， 不便放置较大的充电电池或者电源模块；电池供电；地形复杂，监测点多，需要较大的网络覆盖；现有移 动网络的覆盖盲区；使用现存移动网络进行低数据量传输的遥测遥控系统；使用GPS效果差，或成本太高 的局部区域移动目标的定位应用。 ZigBee联网的缺点是信号传输对于空间洁净度要求较高，任何实体在站点之间都会影响到信号的接收，如果阴天下雨等气候变化也会影响信号传输，因此应用ZigBee设备联网时需要注意系统的安装环境。 2. 为什么选择ZigBee联网 ZigBee技术在数据采集及物联网领域已经广泛应用，在OEM客户中，有些应用场合与物联网的应用 是相似的，比如物流行业、仓储、空调、起重等，这些场合通常不方便布设有线网络，用wifi联网会有成 本压力，要么需要PLC有以太网接口，要么需要网管设备，这样的应用场合中ZigBee设备就显示了它的 独特优势。