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基于ZIGBEE技术的无线温度采集系统DEMO

摘要

本文简要介绍无线传感器网络的技术特点，用途以及国内外的发展情况，
重点强调该领域已经由理论以及原理样机研究逐步走向工业化应用阶段。详细介
绍了中国深圳OURZIGBEE公司生产的无线温度采集系统产品的功能，用途和
特点。结合本公司研发过程中涉及到的具体应用实例，对该项技术在个领域的应
用前景，具体应用方式和样例等进行了综合回顾。经过我们公司多年对ZIGBEE
技术的研发经验，已经验正了该技术能够有效的提高客户的市场竞争力，有利于
让客户进快完成项目的评估和促进客户各方面的发展。

一项目背景

无线传感器网络被美国商业周刊列
为21世纪最有影响的改变世界的十大技术之
一，还被麻省理工学院(MIT)技术评论列为全球
未来的三大高科技产业[1]。微型传感器技术和
节点间的无线通信能力为传感器网络赋予了广
阔的应用前景，主要表现在军事、民防、环境、
生态、农业、健康、家庭和其他商业领域。在
空间探索和灾难拯救等特殊的领域，传感器网
[3]
络也有其得天独厚的技术优势。美国国防部远景计划研究局已投资几千万美元，
帮助大学进行无线传感器网络技术的研发。美国所有著名的院校几乎都有研究小
组从事传感器网络相关技术的研究，中情局的风险投资公司已购买了微尘网络公
司的股份，美国国土安全部研究人员也已将微型传感器的研发列为最优先课题。
加拿大、英国、德国、芬兰、日本和意大利等发达国家的研究机构较早加入了传
感器网络的研究。英特尔公司、波音公司、摩托罗拉及西门子公司等在内的许多
公司都在研究这项技术。

ZIGBEE技术的新兴更为无线
传感器网络提升了一个更高的发展
平台，通过应用ZIGBEE技术，可以让
无线传感器网络更加智能更加灵活
和可靠，ZIGBEE是一种无线连接技术
的商业化命名，该无线连接技术主要
解决低成本、低功耗、低复杂度、低
传输速率、近距离的设备联网应用。
而于2002年成立的ZIGBEE联盟如今
已经吸引了上百家芯片公司、无线设
备公司的加入。目前，FREESCALE、
TI等国际巨头都已推出了比较成熟的ZIGBEE开发平台。ZIGBEE标准基于802.15.4
协议栈而建立，具备了强大的设备联网功能，它支持三种主要的自组织无线网络
类型络即星型结构、网状结构(Mesh)和簇状结构(Clustertree)，特别是网状结
构，具有很强的网络健壮性和系统可靠性。

二几种无线传输技术比较

ZIGBEE是目前最前源的无线数据传输技术，下面通过分析几种无线数
据传送技术来证实ZIGBEE是一种目前无可替代的通信技术。

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IEEE802.15.1，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。

Wi-Fi（WirelessFidelity，无
线高保真）也是一种无线通信协议。
IEEE802.11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，IEEE802.11标准还没有被
工业界广泛接受。IEEE802.11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。

红外线数据协会IrDA（InfraredDataAssociation）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