基于ZigBee的短距离无线通信网络技术.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第页共NUMPAGES7页第PAGE\*MERGEFORMAT7页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT7页基于ZigBee的短距离无线通信网络技术2007年11月5日09:00中国联通网站一、引言近年来，各种HYPERLINK"http://www.cww.net.cn/tech/techClass/?BId=3"\t"_blank"无线通信HYPERLINK"http://www.cww.net.cn/tech"\t"_blank"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。HYPERLINK"http://www.cww.net.cn/tech/http:/www.cww.net.cn/tech/%C0%B6%D1%C0"\t"_blank"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HYPERLINK"http://www.cww.net.cn/techClass0"\t"_blank"接入技术——HYPERLINK"http://www.cww.net.cn/tech/ZigBee"\t"_blank"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（MediaAccessControl，MAC）层；ZigBee联盟则在IEEE802.15.4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HYPERLINK"http://www.cww.net.cn/tech/QoS"\t"_blank"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HYPERLINK"http://www.cww.net.cn/tech/%B5%E7%B3%D8"\t"_blank"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。时延短：通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。设备搜索时延为30ms，休眠激活时延为15ms，活动设备HYPERLINK"http://www.cww.net.cn/tech/%D0%C5%B5%C0"\t"_blank"信道接入时延为15ms。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HYPERLINK"http://www.cww.net.cn/techClass0"\t"_blank"传输给网络控制者，从而阻止火灾的发生。传输范围小：在不使用功率放大器的前提下，ZigBee节点的有效传输范围一般为10-75m，能覆盖普通的家庭和办公场所。数据传输速率低：2.4GHz频段为250kb/s，915MHz频段为40kb/s，868MHz频段只有20kb/s。数据传输的