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ZigBee学习-初级篇(一)
时间:2016-12-14作者:华清远见

ZigBee是一种短距离、低功耗的低速无线通信技术,底层采用的是IEEE802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。ZigBee这一名称来源于密封的八字舞。ZigBee技术和RFID技术在2004年就被列为当今世界发展快,市场前景广阔的十大新技术中的两个。

ZigBee协议是由ZigBeeAlliance制定的无线通信标准。ZigBeeAlliance主要由Honeywell公司于1998年开始发展,成立于2001年8月。2002年Invensys、Mitsubishi、Motorola、Philips宣布加入ZigBee联盟。ZigBee联盟现有的理事公司包括BMEmber公司,飞思卡尔半导体,Honeywell,三菱电机,摩托罗拉,飞利浦,三星电子,西门子,及德州仪器。 具体信息可以进入//www.zigbee.org/查看。

ZigBee和Bluetooth一样,是一种无线数据传输的技术。蓝牙由爱立信创制,应用领域广,现在移动设备基本都配备了蓝牙模块,但是随着物联网技术的发展,其缺点也越来越明显。对于工业遥测、遥控、智能家居控制等等领域,蓝牙技术显得过于复杂,功耗大、传输距离近、组网规模太小等缺点。相比Bluetooth,ZigBee可以组成一个含有65000多个传输节点的庞大无线通信网络。在整个网络范围内,每个ZigBee数传模块都可以相互通信,所以可以通过“接力”的方式,把标准的传输距离由75米扩展到几百米甚至几公里。由于一个ZigBee网络与另一个ZigBee网络也能实现网络连接,可以想象到,只要有ZigBee网络的覆盖,那么其传输距离会更加的遥远。这有点类似移动通信的CDMA或者GSM网络,但是不同的是,ZigBee主要是为了自动化控制数据传输而建立的低速传输网络,并且ZigBee的成本也是比较低的。

ZigBee网络有很多特点,低功耗、低成本、支持大量网络节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全等等。在低成本上,我们不需要为ZigBee网络使用付任何费用,并且ZigBee通信模块的成本也相对较低。在安全性上,安全服务比较完善,每一层(MAC层、网络层、应用层)都能被保护,采用了高级加密标准(AES)。

ZigBee无线网络协议是基于标准的七层开放式系统(OSI)模型,但仅仅对那些涉及ZigBee的层予以定义。IEEE802.15.4标准定义了下面的两层:物理层(PHY)和机制接入控制子曾(MAC)。ZigBee联盟提供了网络层和应用层(APL)框架的涉及。其中应用层的框架包括了应用支持曾(APS)、ZigBee设备对象(ZDO)和制造商制定的应用对象。

ZigBee的节点类型:

ZigBee协调器(ZC-ZigBee Coordinator):每个ZigBee网络必须有一个协调器节点用于初 始化ZigBee网络信息,协调器选择一个信道和一个网络ID既PAN ID(Personal Area Network ID),随后启动整个网络。

ZigBee路由器(ZR-ZigBee Route):路由信息,允许其他设备节点加入网络。

ZigBee段节点(ZED-ZigBee End Device):没有维持网络结构的责任,可以作为数传设备端。

ZigBee具有多种网络拓扑方式:星型(Start),蔟型(Cluster)和网状(Mesh)。其中用的多的是网状网络

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