ZigBee无线网络介绍.doc
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2010-01-01
20:15:08
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[转载]ZigBee 无线网络介绍
长期以来，低价、低传输率、短距离、低功率的无线通讯市场一直存在着。自从
出现以后，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
的售价一直居高不下，严重影响了这些厂商的使用意愿。如今，这些业者都参
加了 小组，负责制定 的物理层和媒体介入控制层。
规范是一种经济、高效、低数据速率、工作在 和
!" 的无线技术，用于个人区域网和对等网状网络。它是 应用层和网
络层协议的基础。 是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成
本的无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。主要用于近距离
无线连接。它依据 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。 一般而言，随着通信距离的增大，设备的复
杂度、功耗以及系统成本都在增加。相对于现有的各种无线通信技术， 技术将是
最低功耗和成本的技术。同时由于 技术的低数据速率和通信范围较小的特点，也
决定了 技术适合于承载数据流量较小的业务。所以 联盟预测的主要应用
领域包括工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、农业自动化和医用设备控制等。 二、
和 介绍 无线个人区域网#$%工作组的
技术标准是 技术的基础。 标准旨在为低能耗的简单设备提供
有效覆盖范围在 米左右的低速连接，可广泛用于交互玩具、库存跟踪监测等消费与商
业应用领域。传感器网络是其主要市场对象。 协议架构及其技术
特点 满足国际标准组织&'开放系统互连'&参考模式。它定
义了单一的 "$( 层和多样的物理层如图 所示，表 中概括了 的一些特点：
的 "$( 层能支持多种 ))( 标准，通过 &&(&（&*+,-&,.,
(/+*/,&01*，业务相关的会聚子层）协议承载 类型一的 ))( 标
准，同时允许其他 ))( 标准直接使用 的 "$( 层服务。表 列出了
的 ))( 层和 "$( 层主要功能： 定义了两个物理层标准，
分别是 物理层和 !" 物理层。它们都基于 2&&&（2*,&3/,
&*04&,*5，直接序列扩频），使用相同的物理层数据包格式，区别在于工作频
率、调制技术、扩频码片长度和传输速率。 波段为全球统一的无需申请的 &" 频
段，有助于 设备的推广和生产成本的降低。 的物理层通过采用高阶调制
技术能够提供 的传输速率，有助于获得更高的吞吐量、更小的通信时延和更短的
工作周期，从而更加省电。" 是欧洲的 &" 频段，!" 是美国的 &" 频段，
这两个频段的引入避免了 附近各种无线通信设备的相互干扰。" 的传输速
率为 ，!" 是 。这两个频段上无线信号传播损耗较小6因此可以降低
对接收机灵敏度的要求6获得较远的有效通信距离6从而可以用较少的设备覆盖给定的区域。
表 中概括了 的一些特点： 技术概述 是
一组基于 批准通过的 无线标准研制开发的，有关组网、安全和应用软件方
面的技术标准。它不仅只是 的名字。 仅处理低级 "$( 层和物理层协议，
联盟对其网络层协议和 $# 进行了标准化。完全协议用于一次可直接连接到一个
设备的基本节点的 7 字节或者作为 或路由器的协调器的 87 字节。每个协调器可连
接多达 个节点，而几个协调器则可形成一个网络，对路由传输的数目则没有限制。
联盟还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识，而且这种利用
网络的远距离传输不会被其它节点获得。 完整的 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。网络层以上协议由 联盟制
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