ZigBee技术的发展

ZigBee技术的发展

无线传感器网络领域背景

科技发展的脚步越来越快，人类已经置身于信息时代。而作为信息获取最重要和最基本的技术——传感器技术，也得到了极大的发展。传感器信息获取技术已经从过去的单一化渐渐向集成化、微型化和网络化方向发展，并将会带来一场信息革命。发展历程早在上世纪70年代，就出现了将传统传感器采用点对点传输、连接传感控制器而构成传感器网络雏形，我们把它归之为第一代传感器网络。随着相关学科的的不断发展和进步，传感器网络同时还具有了获取多种信息信号的综合处理能力，并通过与传感控制器的相联，组成了有信息综合和处理能力的传感器网络，这是第二代传感器网络。而从上世纪末开始，现场总线技术开始应用于传感器网络，人们用其组建智能化传感器网络，大量多功能传感器被运用，并使用无线技术连接，无线传感器网络逐渐形成。无线传感器网络是新一代的传感器网络，具有非常广泛的应用前景，其发展和应用，将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。发达国家如美国，非常重视无线传感器网络的发展，IEEE正在努力推进无线传感器网络的应用和发展，波士顿大学(Boston Unversity)还于最近创办了传感器网络协会(Sensor Network Consortium)，期望能促进传感器联网技术开发。除了波士顿大学，该协会还包括BP、霍尼韦尔(Honeywell)、Inetco Systems、Invensys、L-3 Communications、Millennial Net、Radianse、Sensicast Systems及Textron Systems。美国的《技术评论》杂志在论述未来新兴十大技术时，更是将无线传感器网络列为第一项未来新兴技术，《商业周刊》预测的未来四大新技术中，无线传感器网络也列入其中。可以预计，无线传感器网络的广泛是一种必然趋势，它的出现将会给人类社会带来极大的变革。

Zigbee技术概述

当今世界通信技术迅猛发展，ZigBee作为一种新兴的短距离无线通信技术，正有力地推动着低速率无线个人区域网络LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network)的发展。ZigBee是基于IEEE 802.15.4标准的应用于无线监测与控制应用的全球性无线通信标准，强调简单易用、近距离、低速率、低功耗(长电池寿命)且极廉价的市场定位，可以广泛应用于工业控制、家庭自动化、医疗护理、智能农业、消费类电子和远程控制等领域,将拥有广阔的应用前景。

ZigBee技术的核心,是运行于微控制器内部的一套软件,我们也称之为软件协议栈, 负责该协议规范制定的,是ZigBee联盟; ZigBee联盟于2004年12月通过了ZigBee 1.0（也称ZigBee2004）标准，之后于2005年9月公布并提供下载。

2006年12月ZigBee联盟又推出ZigBee 1.1（也称ZigBee2006）版。ZigBee 1.1较原有ZigBee 1.0作了若干修改，例如新增ZCL(ZigBee Cluster Library)、集团装置(Group Device)、多播(Multicast)功效、并且可以直接透过无线方式(Over The Air；OTA)进行组态配置和软件更新，此外也移除了KVP(Key Value Pair)的讯息格式。

2007年10月, ZigBee 联盟推出ZigBee2007, 订立出ZigBee Pro Feature Set(简称：ZigBee Pro)的新标准，对ZIGBEE 协议栈进行了重大升级, 加强了对家庭自动化(Home Automation；HA)、建筑/商业大楼自动化(Building Automation；BA)、高级抄表结构(Advanced Meter Infrastructure；AMI) 3种应用剖面的支持。同时在自动跳频,支持更大的网络,更高级的路由算法等方面的改进和提高,将ZIGBEE协议栈的可用性和可靠性,提高到一个全新的阶段。

从2003年12月，CHIPCON推出业界第一款ZigBee收发器CC2420以来，各大半导体厂家可谓百家争鸣，先后推出许多款ZigBee收发芯片，其中仍然以CHIPCON最受关注，先后有多家公司推出与ZigBee收发芯片匹配的专业处理器，其中以微芯的PIC18F4620和ATMEL的Atmega128最为成功，而C8051F系列也做了很多应用。2004年12月，推出全球第一个IEEE 802.15.4/ZigBee片上系统（SoC）解决方案----CC2430无线单片机，该款芯片内部集成了一颗增强型的8051内核以及业内性能卓越的ZigBee收发器CC2420。2005年12月，CHIPCON再接再厉，推出内嵌定位引擎的ZigBee/IEEE 802.15.4 解决方案CC2431。

2006年2月TI公司收购CHIPCON公司，以壮大其在RF行业的龙头地位。之后TI在发布的ZigBee收发器以及无线单片机上进行不断的修订，也陆续开发出具有针对性的开发系统，并于2006年10月把其自身的MSP430处理器用于对于ZigBee 收发器的控制，并于2007年5月推出整套CC2420+MSP430 ZigBee?/IEEE802.15.4 Development Kit开发包。2008年2月，推出第二代ZigBee?/IEEE 802.15.4收发芯片CC2520 ，2008年4月，推出ZigBee协处理器CC2480，2008年6月，推出2.4G放大芯片CC2591。

不仅仅是硬件，软件方面TI也跟进的相当快，而且是唯一一家免费公开协议栈的公司。

2007年1月，TI推出德州仪器(TI)宣布推出ZigBee协议栈(Z-Stack)，并于2007年4月提供免费下载版本V1.4.1，用户可通过https://www.wendangku.net/doc/8914498807.html,/zigbee进行下载。Z-Stack达到ZigBee测试机构德国莱茵集团(TUV Rheinland)评定的 ZigBee联盟参考平台(golden unit)水平，目前已为全球众多ZigBee开发商所广泛采用。Z-Stack符合ZigBee 2006规范，支持多种平台，其中包括面向IEEE 802.15.4/ZigBee的CC2430片上系统解决方案、基于CC2420收发器的新平台以及 TI MSP430超低功耗MCU。

除了全面符合ZigBee 2006规范以外，Z-Stack还支持丰富的新特性，如无线下载，可通过 ZigBee 网状网络(mesh network)无线下载节点更新。Z-Stack还支持具备定位感知(location awareness)特性的CC2431。上述特性使用户能够设计出可根据节点当前位置改变行为的新型ZigBee应用。

Z-Stack与低功耗RF开发商网络是TI为工程师提供的广泛性基础支持的一部分，其他支持还包括培训和研讨会、设计工具与实用程序、技术文档、评估板、在线知识库、产品信息热线以及全面周到的样片供应服务。

2007年7月，Z-Stack升级为V1.4.2，之后对其进行了多次更新，并于2008年1月升级为V1.4.3。2008年4月，针对MSP430F4618+CC2420组合把 Z-Stack升级为V2.0.0 ，2008年8月，升级Z-Stack V2.0.0 支持CC2520+MSP430，2008年7月设计Z-Stack为V2.1.0 ，支持ZigBee PRO and Smart Energy。

Z-Stack 2.1.0软件全面支持ZigBee 与 ZigBee PRO 特性集并符合最新智能能源规范，非常适用于高级电表架

构 (AMI)。 Z-Stack 2.1.0 软件可与 TI 的 SmartRF 05 平台协同工作，该平台包括 MSP430 超低功耗微控制器 (MCU)、CC2520 RF 收发器以及 CC2591 距离扩展器，通信连接距离可达数公里。该软件提供了其所支持的应用范例库，其中包括智能能源、家庭自动化以及无线下载 (OAD) 等功能。

目前TI一共推出了三种Zigbee方案，如下图所示所示。

TI三种ZigBee方案

方案1和3功耗理想，其中方案1是单芯片方案，集成度高；方案3是采用TI MSP430，加上外置的射频收发器。方案2的Zigbee处理器可以与任何MCU接口，下一步还将和DSP对接，因此方案2更加灵活，上市时间快。

ZigBee-2007规范定义了ZigBee和ZigBee PRO的两个特性集。全新ZigBee-2007规范构建于ZigBee-2006之上，不但提供了增强型功能，而且在某些网络条件下还具有向后兼容性。ZigBee特性集提供了树寻址、AODV网状路由、单播、广播和群组通信、以及安全等特性。相比之下，ZigBee PRO用随机寻址取代了树寻址；其虽然包括了ZigBee-2006和2007规范中所使用的相同的AODV路由，但是却提供了多对一源路由备选方案。ZigBee PRO还增加了有限的广播寻址功能，并增加了对“高级”安全性的支持功能。ZigBee和ZigBee PRO特性集均对可选频率捷变和拆分提供了更多的支持。

ZigBee的树寻址按照等级分配地址。ZigBee PRO采用的随机寻址法随机地为设备分配地址，并通过不断监控和达到“管理”流量将冲突挑选出来。ZigBee不仅受益于可靠、独特的寻址方法，而且不存在经常性的监控通信与处理地址冲突的开销。但PRO却得益于调整功能，如当通信限制会导致一个由多个（五个以上）跳频（Hop）组成的网络时；或当一个网络由多个移动终端设备组成时，该优势是以不断增加的启动延迟为代价的，因为ZigBee PRO必须要允许一定的时间以解决地址冲突问题，而对于树寻址而言则并非必须。

ZigBee和ZigBee PRO路由均使用Ad Hoc方式的按需距离矢量（AODV）路由协议，但是只有PRO可支持多对一路由选项。在牺牲一个较大协议栈的前提下，多对一源路由实现了快速路由建立，此时多个设备（如传感器）均向一个接收器（Sink）报告（如网关设备）。对于自主双向和点对点通信（如灯控开关和灯）来说，多对一特性就变得不那么高效了，并且在一些情况下会变得不合事宜。

ZigBee和ZigBee PRO均支持集群寻址，但是PRO增加了对有限广播集群寻址的支持，可在所有集群成员相对紧密邻近时防止整个网络出现不必要的溢流（Flooding）。该特性在降低大型网络的网络宽通信开销方面极为有用，但随之而来的是占用更多宝贵的节点空间。

虽然存在一些细微的差异，但ZigBee和ZigBee PRO之间最主要的特性差异就是对高级别安全性的支持。高级别安全性提供了一个在点对点连接之间建立链路密匙的机制，并且当网络设备在应用层无法得到信任时增加了更多的安全性。像许多PRO 特性那样，高级安全特性对于某些应用而言非常有用，但在有效利用宝贵节点空间方面却付出很大代价。

尽管ZigBee和ZigBee PRO在大部分特性上相同，但只有在有限条件下二者的设备才能在同一网络上同时使用。如果所建立的网络（由协调器建立）为一个ZigBee网络，那么ZigBee PRO设备将只能以有限的终端设备的角色连接和参与到该网络中，即该设备将通过一个父级设备（路由器或协调器）与该网络保持通信，且不参与到路由或允许更多的设备连接到该网络中。同样，如果网络最初建立为一个PRO网络，那么ZigBee设备也只能以有限的终端设备的角色参与到该网络中来。

事实上，许多采用了ZigBee的产品都将是专用方案或应用规范，任何特定网络往往都只允许使用特定厂家的设备。在医疗行业尤为如此，因为目前该领域还没有定义和批准公共方案。但是，对于那些不同厂商的众多设备都必须作为一个单一协同运行网络来完成指定服务或功能的市场来说，则需要对公共方案进行规范，以保证所有网络中的设备都“讲”同一种语言，并具有互操作性。本文中的互操作性是指某公司A的一款产品（灯控开关）将可与另一家公司B的产品（灯镇流器）进行通信，而无需两家公司在此之前制定通信协议来确保设备的协同工作。

ZigBee初期主要面向家庭和商业楼宇自动化市场，随着更多公司和专业人员投身于ZigBee并更好地了解其功能和差异，ZigBee开始进入更广阔的市场，除了关注于老年护理及生活辅助、医疗、电信、资产追踪、娱乐和更多其他用途的产品以外，ZigBee还进入了先进抄表基础设施（AMI）领域。

除批准ZigBee-2007规范（ZigBee和ZigBeePRO特征集）以外，ZigBee联盟将注意力集中于最终确定和正式测试几种应用方案，对网络中支持的设备类型以及这些设备之间通信的语言进行了定义。家庭自动化（HA）就是首个获批准的公共方案，其已经成熟并在相当长的一段时间内得到了使用。以AMI为目标的智能能源（SE）技术目前已被批准，并且在2008年5月完成最终测试和参考平台（Golden Unit）认证。商业楼宇自动化（CBA）不久就会进行测试，同时，由于更多的公司均在该联盟规范内开发产品和进行技术研究，接下来会出现更多的公共方案，例如医疗特别是个人健康和医院护理（PHHC）领域。由于它有望在 ZigBee上实施IEEE 11073标准，因此在不久的将来会受到更多关注。

ZigBee的短距离无线网络技术概述

ZigBee的短距离无线通信技术概述 摘要：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。 关键字：无线通信技术，zigbee 一、引言 “ZigBee”是什么?从字面上猜像是一种蜜蜂。因为“ZigBee”这个词由“Zig”和“Bee”两部分组成，“Zig”取自英文单词“zigzag”，意思是走“之”字形，“bee”英文是蜜蜂的意思，所以“ZigBee”就是跳着“之”字形舞的蜜蜂。不过，ZigBee并非是一种蜜蜂，事实上，它与蓝牙类似是一种新兴的短距离无线通信技术，国内也有人翻译成“紫蜂”。下面就让我们一起进入这只蜜蜂的世界，与蜂共舞吧! 这只蜜蜂的来头还是要从它的历史开始说起，早在上世纪末，就已经有人在考虑发展一种新的通信技术，用于传感控制应用(sensor and control)，这个想法后来在IEEE 802.15工作组当中提出来，于是就成立了TG4工作组，并且制定了规范IEEE 802.15.4。但是IEEE 802的规范只专注于底层，要达到产品的互操作和兼容，还需要定义高层的规范，于是2002年ZigBee Alliance成立，正式有了“ZigBee”这个名词。两年之后，ZigBee的第一个规范ZigBee V1.0诞生，但这个规范推出的比较仓促，存在一些错误，并不实用。此后ZigBee Alliance 又经过两年的努力，推出了新的规范ZigBee 2006，这是一个比较完善的规范。据联盟最新的消息，今年年底将会发布更新版本的规范ZigBee 2007，这个版本增加了一些新的特性。

【标准】基于Zigbee技术的智能家居系统设计方案

基于Zigbee技术的智能家居系统设计方 家居设备通过Zigbee 进行无线组网，把家居设备的信息和数字视频传输到因特网网络上， 进行实时的显示并进行后续的利用和控制；同时将收集各处传输进来的数字视频信息进行后续的处理和识别。如入侵检测，人脸检测和识别等。 智能家居又称为智能住宅，在国外常用Smart Home 表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（Home Automation）、电子家庭（Electr ON ic Home、E-home）、数字家园（Digital Family）、家庭网络（Home Net/Networks for Home）、网络家居（NetworkHome）、智能家庭/建筑（Intel ligent Home/Building）等。 智能家居系统利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全。智能家居可以提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流通畅，优化人们的生活方式，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。 1 项目概述 1.1 智能家居发展概况 智能家居是利用先进的计算机技术、嵌入式系统和网络通讯技术，将家庭中的各种设备（如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电）通过家庭网络连接到一起的，自从美国在1984 真正的智能建筑出现以来，国外已经有将近30 年的研究历史，而国内在这方面的研究相对较晚，从2003 年才逐步应用于高端市场，而且标准不统一，如海信、海尔、清华大学等大家各自为营。由于智能家居系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化和个性化的独特魅力，使得智能家居的开发与建设成为21 世纪科技发展的必然趋势。随着全球对能源和环境的要求越来越高，而智能家居在节能方面的效果优势非常明显，因此具有非常广阔的市场前景。 1.2 开发板主要参数 本项目所使用开发板为Real6410 开发板，采用三星公司的ARM11 内核的处理器 S3C6410.开发板上还集成了123 M的DDR 内存以及1 GB NandFlash, 同时预留了

Zigbee技术主流芯片比较2概况

Zigbee技术主流芯片调研 1、Zigbee芯片调研 当今市场已有大量集成Zigbee协议和射频电路的芯片。以下是市场上主流的生成Zigbee的公司及其生产的典型Zigbee芯片。 公司TI FREESCALE ATMEL Nordic 芯片CC2530 MC1321 AT86RF230 nRF24E1/nRF9E5 MCU内核8051 HCS08 无（通过SPI接口由外 接MCU连接） 8051 通过在淘宝上的调查，TI公司的CC2530和FREESCALE的MC1321用户量比较大，有大量的公司提供基于这两款芯片的Zigbee模块，使用这些模块可以减少大量的硬件调试工作，而较容易的实现我们所需的传输功能。以下就这两类主流芯片进行详细介绍。 1.1 CC2530调研 CC2530是市场最主流的Zigbee芯片，TI公司推出的ZIGBEE网络处理器，将复杂的ZIGBEE网络协议栈，处理成了简单的用户接口命令，用户只要使用任何简单的单片机（微控制器），就可以容易的实现对ZIGBEE网络的控制；TI推出这个芯片的目的，就是希望ZIGBEE容易被使用。CC2530是TI公司推出的最新一代ZigBee标准芯片，适用于2.4GHz、IEEE802.15.4、ZigBee和 RF4CE应用。 CC2530包括了极好性能的一流RF收发器，工业标准增强性8051MCU，系统中可编程的闪存，8KB RAM以及许多其它功能强大的特性，可广泛应用在2.4-GHzIEEE802.15.4系统，RF4CE遥控制系统，ZigBee系统，家庭/建筑物自动化，照明系统，工业控制和监视，低功耗无线传感器网络，消费类电子和卫生保健。主要参数如下：

ZigBee技术发展和特点

第2章ZigBee技术及协议分析 2.1 ZigBee技术的发展及其特点⑴ 长期以来，低成本、短距离、低传输率、低功率的无线通讯市场一直存在着。蓝牙（Bluetooth）技术的出现曾让玩具制造商、家庭自动化控制以及工业控制等业界从业者兴奋不已，尽管蓝牙技术有很多优点，但是高昂的价格和其存在的技术缺陷严重影响了这些厂商的使用意愿。对于工业控制、家庭自动化控制等领域 而言，蓝牙技术过于复杂、功耗过大、距离近、组网规模达不到应用要求等，而工业自动化等领域对无线通信的需求越来越大。因此，经过人们的努力，于2004年正式推出了ZigBee协议规。 ZigBee的发展基础是IEEE802.15.4标准，它是一种新型的短距、低速、低功耗的无线通信技术，其前身是INTEL、IBM等产业巨头发起的“ HomeRF Lite” 无线技术。负责起草IEEE802.15.4标准的工作组于2000年成立，2002年美国摩托罗拉（Motorola）公司、荷兰菲利普斯（Philips）公司、英国Invensys公司、日本三菱电器公司等发起成立了ZigBee联盟，。到目前为止，ZigBee联盟已有200 多家成员企业，而且还在迅速壮大中。这些企业包裹半导体生产商、IP服务提 供商以及消费类电子厂商等，而这些公司都参加了IEEE802.15.4工作组，为ZigBee物理和媒体控制层技术标准的建立做出了它们的贡献。 2004年ZigBee1.0（又称ZigBee2004）诞生，它是ZigBee的第一个规，这使 得ZigBee有了自己的发展基本标准。但是由于推出仓促存在很多不完善的地方，因此在2006年进行了标准的修订，推出了ZigBee1.1 （又称ZigBee2006），但是该协议与ZigBee1.0是不兼容的。ZigBee1.1相较于ZigBee1.0做了很多修改，但是ZigBee1.1仍无法达到最初的设想，于是在2007年再次修订（称为 ZigBee2007/PR0），能够兼容之前的ZigBee2006,并且加入了ZigBee PRO部分，此时ZigBee联盟更专注于以下三种应用类型的拓展：家庭自动化（HA ）、建筑/ 商业大楼自动化（BA，以及先进抄表基础建设（AMI ）。 随着ZigBee标准的完善以及各软件以及硬件厂商的不断努力，用于ZigBee 开发的软硬件正趋于完善，ZigBee技术的实用化不断推进，其使用领域不断拓展。使ZigBee技术在2004年就被列为当今世界发展最快、市场前景最广阔的十大高新技术之一。 ZigBee技术有以下几个方面的特点：

ZigBee技术发展和特点

第2章 ZigBee技术及协议分析 2.1 ZigBee技术的发展及其特点]1[ 长期以来，低成本、短距离、低传输率、低功率的无线通讯市场一直存在着。蓝牙（Bluetooth）技术的出现曾让玩具制造商、家庭自动化控制以及工业控制等业界从业者兴奋不已，尽管蓝牙技术有很多优点，但是高昂的价格和其存在的技术缺陷严重影响了这些厂商的使用意愿。对于工业控制、家庭自动化控制等领域而言，蓝牙技术过于复杂、功耗过大、距离近、组网规模达不到应用要求等，而工业自动化等领域对无线通信的需求越来越大。因此，经过人们的努力，于2004年正式推出了ZigBee协议规。 ZigBee的发展基础是IEEE802.15.4标准，它是一种新型的短距、低速、低功耗的无线通信技术，其前身是INTEL、IBM等产业巨头发起的“HomeRF Lite”无线技术。负责起草IEEE802.15.4标准的工作组于2000年成立，2002年美国摩托罗拉（Motorola）公司、荷兰菲利普斯（Philips）公司、英国Invensys公司、日本三菱电器公司等发起成立了ZigBee联盟，。到目前为止，ZigBee联盟已有200多家成员企业，而且还在迅速壮大中。这些企业包裹半导体生产商、IP服务提供商以及消费类电子厂商等，而这些公司都参加了IEEE802.15.4工作组，为ZigBee物理和媒体控制层技术标准的建立做出了它们的贡献。 2004年ZigBee1.0（又称ZigBee2004）诞生，它是ZigBee的第一个规，这使得ZigBee有了自己的发展基本标准。但是由于推出仓促存在很多不完善的地方，因此在2006年进行了标准的修订，推出了ZigBee1.1（又称ZigBee2006），但是该协议与ZigBee1.0是不兼容的。ZigBee1.1相较于ZigBee1.0做了很多修改，但是ZigBee1.1仍无法达到最初的设想，于是在2007年再次修订（称为ZigBee2007/PRO），能够兼容之前的ZigBee2006，并且加入了ZigBee PRO部分，此时ZigBee联盟更专注于以下三种应用类型的拓展：家庭自动化（HA）、建筑/商业大楼自动化（BA）以及先进抄表基础建设（AMI）。 随着ZigBee标准的完善以及各软件以及硬件厂商的不断努力，用于ZigBee 开发的软硬件正趋于完善，ZigBee技术的实用化不断推进，其使用领域不断拓展。使ZigBee技术在2004年就被列为当今世界发展最快、市场前景最广阔的十大高新技术之一。

ZigBee技术概述

ZigBee 技术概述 1ZigBee 技术简介 (1) 2 ZigBee 结构 (2) 2.1物理层 (2) 2.2MAC 层 (4) 2.3网络层 (6) 2.4应用层 (7) 1ZigBee 技术简介 ZigBee 技术是一种近距离、低功耗、低成本、低传输速率的具有统一技术标准的短距离无线通信技术，符合IEEE 802.5.4标准，主要适用于工业、家庭自动控制以及远程控制领域，目的是为了满足小型廉价设备的无线联网和控制。 ZigBee技术并不是完全独有、全新的标准。它的物理层、MAC层采用了IEEE 802.15.4(无线个人区域网)协议标准，并在此基础上进行了完善和扩展。其网络 层、应用会聚层和高层应用规范由ZigBee联盟进行了制定。 根据IEEE 802.15.4协议标准，ZigBee的工作频段分为3个频段，这3个工作频段相距较大，而且在各频段上的信道数目不同，因而，在该项技术标准中，各频段上的调制方式和传输速率不同。它们分别为868MHz、915MHz和2.4GHz, 其中2.4GHz 频段上，分为16个信道，该频段为全球通用的工业、科学、医学(ISM) 频段，且该频段为免付款、免申请的无线电频段，在该频段上，数据传输速率为250kbPs,另外两个频段为868⑼5MHz，其相应的信道数分别为10个信道和1 个信道，传输速率分别为40kbPs和20kbPso 在网络性能上，ZigBee 设备可构造星型网络或者点对点网络，在每一个ZigBee 组成的无线网络内，连续地址码分为16bit短地址或者64bit长地址，可容纳的最大网络设备个数分别为216个和264个，具有较大的网络容量。 在无线通信技术上，采用免冲突多载波信道接入(CSMA/CA) 方式，有效地避免了无线电载波之间的冲突，此外，为保证数据传输的可靠性，建立了完整的应答通信协议。 ZigBee设备为低功耗设备，其发射功率为0-3.6dBm，通信距离为30-70m, 具有能量检测和链路质量指示能力，根据这些检测结果，设备可自动调整发射功率，在保证通信链路质量的条件下，最小地消耗设备能量。 为保证ZigBee设备之间通信数据的安全保密性，ZigBee技术采用了密钥长度为128位的加密算法，对所传输的数据信息进行加密处理。ZigBee技术主要 由以下优点： 1)低功耗：在低功耗待机模式下，两节普通的五号电池支持长达6 个月到

ZigBee技术概述

ZigBee技术概述 1ZigBee技术简介 (1) 2 ZigBee结构 (2) 2.1物理层 (2) 2.2 MAC层 (4) 2.3 网络层 (6) 2.4 应用层 (7) 1ZigBee技术简介 ZigBee技术是一种近距离、低功耗、低成本、低传输速率的具有统一技术标准的短距离无线通信技术，符合IEEE 802.5.4标准，主要适用于工业、家庭自动控制以及远程控制领域，目的是为了满足小型廉价设备的无线联网和控制。 ZigBee技术并不是完全独有、全新的标准。它的物理层、MAC层采用了IEEE 802.15.4(无线个人区域网)协议标准，并在此基础上进行了完善和扩展。其网络层、应用会聚层和高层应用规范由ZigBee联盟进行了制定。 根据IEEE 802.15.4协议标准，ZigBee的工作频段分为3个频段，这3个工作频段相距较大，而且在各频段上的信道数目不同，因而，在该项技术标准中，各频段上的调制方式和传输速率不同。它们分别为868MHz、915MHz和2.4GHz，其中2.4GHz频段上，分为16个信道，该频段为全球通用的工业、科学、医学(ISM)频段，且该频段为免付款、免申请的无线电频段，在该频段上，数据传输速率为250kbPs，另外两个频段为868/915MHz，其相应的信道数分别为10个信道和1个信道，传输速率分别为40kbPs和20kbPs。 在网络性能上，ZigBee设备可构造星型网络或者点对点网络，在每一个ZigBee组成的无线网络内，连续地址码分为16bit短地址或者64bit长地址，可容纳的最大网络设备个数分别为216个和264个，具有较大的网络容量。 在无线通信技术上，采用免冲突多载波信道接入(CSMA/CA)方式，有效地避免了无线电载波之间的冲突，此外，为保证数据传输的可靠性，建立了完整的应答通信协议。 ZigBee设备为低功耗设备，其发射功率为0-3.6dBm，通信距离为30-70m，具有能量检测和链路质量指示能力，根据这些检测结果，设备可自动调整发射功率，在保证通信链路质量的条件下，最小地消耗设备能量。 为保证ZigBee设备之间通信数据的安全保密性，ZigBee技术采用了密钥长度为128位的加密算法，对所传输的数据信息进行加密处理。ZigBee技术主要由以下优点： 1)低功耗：在低功耗待机模式下，两节普通的五号电池支持长达6个月到