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)。……