无线传感器网络第5章传感器网络应用开发基础讲解.pptVIP

第1节 ZigBee协议栈原理 5.1.1 ZigBee概述 2004年12月ZigBee1.0标准(又称为ZigBee2004)敲定，这使得ZigBee有了自己的发展基本标准。 2005年9月公布ZigBee1.0标准并提供下载。在这一年里，华为公司和IBM公司加入了ZigBee联盟。但是基于该版本的应用很少，与后面的版本也不兼容。 2006年12月进行标准修订，推出ZigBee1.1版(又称为ZigBee2006)。该协议虽然命名为ZigBee1.1，但是与ZigBee1.0版是不兼容的。 第1节 ZigBee协议栈原理 5.1.1 ZigBee概述 2007年10月完成再次修订(称为ZigBee2007/PRO)，能够兼容之前的ZigBee2006版本，并且加入了ZibgeePRO部分，此时ZigBee联盟更加专注于以下三个方面： 家庭自动化(Home Automation；HA)； 建筑/商业大楼自动化(Building Automation；BA)； 先进抄表基础建设(Advanced Meter Infrastructure；AMI)； 第1节 ZigBee协议栈原理 5.1.1 ZigBee概述 ZigBee是一种开放式的基于IEEE 802.15.4协定的无线个人局域网(Wireless Personal Area Networks)标准。 IEEE 802.15.4定义了物理层和媒体接入控制层，而ZigBee则定义了更高层如网路层及应用层等。 ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。早期也被称为 “HomeRF Lite”、“RF- EasyLink”或“fireFly”无线电技术，目前统称为ZigBee技术。 第1节 ZigBee协议栈原理 5.1.1 ZigBee概述 ZigBee可工作在2.14GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行) 和915 MHz(美国流行)3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率,它的传输距离在10-75m的范围内, 但可以继续增加 。 第1节 ZigBee协议栈原理 5.1.1 ZigBee概述 ZigBee具体如下技术特点： 1. 低功耗 由于ZigBee的传输速率低,发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式,功耗低，因此ZigBee设备非常省电。据估算,ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间。 2. 低成本 由于ZigBee模块的复杂度不高，ZigBee协议免专利费，再加之使用的频段无需付费，所以它的成本较低。 第1节 ZigBee协议栈原理 5.1.1 ZigBee概述 3. 时延短 通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短,典型的有哪些信誉好的足球投注网站设备时延30ms,休眠激活的时延是15ms, 活动设备信道接入的时延为15ms。 4. 网络容量大 一个星型结构的ZigBee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备, 一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络, 而且网络组成灵活。网状结构的ZigBee网络中可有65000多个节点。 第1节 ZigBee协议栈原理 5.1.1 ZigBee概述 5. 可靠 采取了碰撞避免策略,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式, 每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可进行重发。 6. 安全 ZigBee提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查功能,支持鉴权和认证, 采用了AES-128的加密算法,各个应用可以灵活确定其安全属性。 第1节 ZigBee协议栈原理 5.1.2 ZigBee技术体系 ZigBee设备类型 1. ZigBee协调器（Coordinator） 2. ZigBee路由器（Router） 3. ZigBee终端设备（End-device） 一个Zigbee网络由一个协调器节点、多个路由器和多个终端设备节点组成。 第1节 ZigBee协议栈原理 5.1.2 ZigBee技术体系 ZigBee协调器（Coordinator） 它包含所有的网络信息，是3种设备中最复杂的，存储容量大、计算能力最强。它主要用于发送网络信标、建立一个网络、管理网络节点、存储网络节点信息、寻找一对节点间的路由信息并且不断的接收信息。一旦网络建立完成,这个协调器的作用就像路由器节点。 协调器选择一个信道和一个网络PAN ID，随后启动整个网络。 第1节 ZigBee协议栈原理 5.1.2