ZigBee技術(shù)及應(yīng)用

韓嘯

摘要：該文介紹了ZigBee技術(shù)特點及其優(yōu)勢，分析說明了ZigBee協(xié)議棧及ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)通信方式， 最后展望了ZigBee技術(shù)的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：ZigBee；協(xié)議棧；傳感網(wǎng)；無線個域網(wǎng)

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）22-5180-02

1 概述

傳感網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展所經(jīng)歷的幾個階段和對應(yīng)的模式分別是：

1） 自動控制：計算機+智能器件；

2） 傳感網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)+傳感器；

3） ZigBee：網(wǎng)絡(luò)+傳感器+通信協(xié)議，是一種無線個域網(wǎng)。

多信道的無線通信裝置+微控制器，集成在芯片上封裝。具體就是8位微處理器與射頻收發(fā)模塊封裝，接上電阻、電容、晶振，加上A/D、D/A、I/O接口和控制電路，（也有把這些器件都封裝在一起的），再加上相應(yīng)的無線通信（協(xié)議棧）和開發(fā)的應(yīng)用軟件。這實際上是一種智能控制節(jié)點，也就是無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點[1]。WPAN技術(shù)有3種主要公開的標準，即藍牙、WiMedia與ZigBee [2]。此3種WPAN標準分別相當于IEEE 802.15.1、IEEE 802.15.3a與IEEE 802.15.4。目前藍牙標準主要應(yīng)用于短距離無線語音傳輸；WiMedia主要應(yīng)用方向為短距離無線多媒體傳輸；而ZigBee較適用于低耗電與低數(shù)據(jù)量的的短距離無線傳輸。（IEEE，即Institute of Electrical and Electronics Engineers ，電氣和電子工程師協(xié)會）

2 ZigBee協(xié)議棧

ZigBee協(xié)議棧的體系結(jié)構(gòu)模型如下表1所示[3]。

ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)，是建立在ZigBee協(xié)議棧的基礎(chǔ)上的，協(xié)議棧采用分層的結(jié)構(gòu)協(xié)議分層的目的是為了使各層相對獨立，每一層都提供一些服務(wù)，服務(wù)由協(xié)議定義，程序員只需關(guān)心與他的工作直接相關(guān)的那些層的協(xié)議，它們向高層提供服務(wù)，并由低層提供服務(wù)。在ZigBee協(xié)議棧中，PHY、MAC層位于最低層，且與硬件相關(guān)；NWK、APS， APL層以及安全層建立在PHY和MAC層之上，并且完全與硬件無關(guān)。……