基于ZigBee、GPRS和TCP／IP协议的无线网关设计
ZigBee协议解析无线个人局域网的工作原理与物联网应用
ZigBee协议解析无线个人局域网的工作原理与物联网应用无线个人局域网（Wireless Personal Area Network，简称WPAN）是一种短距离无线通信技术，ZigBee作为其一种重要的协议，已经在物联网应用中得到广泛应用。
本文将详细解析ZigBee协议的工作原理，并探讨其在物联网中的应用。
一、ZigBee协议的工作原理ZigBee协议是基于IEEE 802.15.4标准的一种低功耗、短距离、低数据速率无线通信协议。
其工作原理如下：1. 网络拓扑结构ZigBee网络可以采用星形、树形、网状等多种拓扑结构。
其中，星形结构由一个协调器（Coordinator）和多个终端节点（End Device）组成，协调器负责网络的组网与管理。
树形结构则是在星形结构的基础上，增加了路由器（Router）节点，实现了终端节点之间的数据转发。
网状结构是最灵活的，不仅可以进行节点之间的数据转发，还可以自动选择最佳的传输路径。
2. 网络通信方式ZigBee协议采用两种主要的通信方式，分别是直接通信（Direct Communication）和间接通信（Indirect Communication）。
直接通信是指两个节点之间直接建立通信链路，可以实现低延时的数据传输；间接通信则是通过路由器节点进行数据传输，适用于节点之间距离较远或传输条件较差的情况。
3. 网络协调ZigBee网络中的协调器负责网络的组网与管理，包括网络的初始化、频道选择、路由调度等。
协调器还可以与外部设备进行无线通信，用于与其他网络的互联。
4. 节能机制为了实现低功耗的通信，ZigBee协议引入了一系列的节能机制。
其中包括低功耗睡眠模式、快速唤醒模式、层次化网络等。
节点可以在不使用时进入睡眠模式，只有当数据传输时才会唤醒，从而有效节省能耗。
二、物联网应用中的ZigBee协议ZigBee协议在物联网应用中具有广泛的应用前景，主要体现在以下几个方面：1. 智能家居ZigBee协议可以实现智能家居中各个设备的互联互通。
基于ZigBee-GPRS技术的无线传感网络
基于ZigBee-GPRS技术的无线传感网络冼土明;徐杜;蒋永平;曾衍仁【摘要】结合ZigBee和GPRS技术,提出了一种基于二者优势互补的无线传感网络系统实现方案,该方案综合ZigBee技术在短距离、低功耗无线通信和GPRS网络远程数据传输的优势,利用具有ZigBee收发功能的芯片MC13192设计多种类型传感器节点,具有GPRS通信功能的芯片GR47设计ZigBee-GPRS网关,实现了多种参数的实时与远程监控.其技术具有广阔的应用前景.【期刊名称】《软件》【年(卷),期】2011(032)001【总页数】4页(P57-60)【关键词】ZigBee;GPRS;无线传感器节点;MC13192;GR47【作者】冼土明;徐杜;蒋永平;曾衍仁【作者单位】广东工业大学信息工程学院,广东,广州,510006;广东工业大学信息工程学院,广东,广州,510006;广东工业大学信息工程学院,广东,广州,510006;广东工业大学信息工程学院,广东,广州,510006【正文语种】中文【中图分类】TN920 引言随着无线通信技术的不断发展，近年来出现了面向低成本没备近距离无线通信要求的ZigBee技术。
ZigBee网络面向的是短距离与低速率的通信，而GPRS网络面向的是远距离通信，两者的融合能够实现优势互补、建立一套组网灵活，扩展性强，安全可靠的远程无线监控网络。
因此，Zigbee结合GPRS的无线测控网络构架应用性非常强，具有完全无线的测控特点，在智能家居、工业控制领域和公共安全等中具有重要的地位和广阔的应用前景。
1 系统中的关键技术1.1 ZigBee技术ZigBee是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，以 2.4GHz为主要频段，采用DSSS(直接序列扩频)技术，主要适合于自动控制、远程控制领域及家用设备联网。
ZigBee协议是以IEEE802.15.4标准组织作为物理层和介质访问层。
基于ZigBee的实验室管理终端设计
基于ZigBee的实验室管理终端设计作者：庞章炯来源：《数字技术与应用》2013年第04期摘要：针对开放实验室管理上存在的问题，本文提出了一种基于ZigBee、GSM和RFID 技术的实验室管理终端。
系统采用了基于ARM处理器lpc3250的M3250-FN64WI嵌入式工控模块为核心。
通过ZigBee网络对实验设备的电源进行管理。
通过RFID技术，实现了进出人员的自动登记和管理，并可通过GSM模块远程管理实验室终端。
关键词：实验室管理 ZigBee GSM RFID 嵌入式系统中图分类号：G25 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）04-0181-021 引言近年来，随着教育模式改革的不断深入，提高学生实际动手能力，加强专业技能培养成了各大高校，特别是教学型大学培养应用型人才的核心目标。
提供开放实验室，引入自主学习模式成为了一种趋势。
但随之也给实验室管理人员带来了更大的工作负担。
为了减少管理人员的工作压力，本文提出了一种基于ZigBee、GSM和RFID技术的实验室管理终端。
该终端以ARM嵌入式系统为核心，通过ZigBee模块构建无线控制网络，可对实验室设备的电源进行控制，记录人员信息，分配仪器设备。
借助GSM收发模块，管理人员还可通过短信监控设备使用情况，并对门禁系统进行控制[1][3][4][5][6]。
2 系统组成与总体功能该管理终端由终端主机和控制节点组成，如图1所示。
终端主机以嵌入式工控模块为核心，包含RFID模块、ZigBee模块、GSM模块以及触摸屏。
其中RFID模块负责读取一卡通中的ID数据，并交由嵌入式芯片处理；ZigBee模块作为主节点（ZC），负责ZigBee网络的生成、维护、主机指令的下达和底层节点数据的接受；GSM模块负责发送设备运行状态短消息给管理人员，并接受管理人员发来的控制短信；触摸屏负责人机界面的功能。
控制节点包含ZigBee模块和控制单元，主要负责指令接收、状态反馈以及电源控制等功能。
ZigBee无线传感网络与IP网络的网关设计
ZigBee无线传感网络与IP网络的网关设计朱剑锋;熊志斌;尹成国【摘要】在ZigBee 协议栈和TCP/IP 协议栈的基础上,通过分析ZigBee 网络与IP 网络的ZigBee 网关的逻辑模型,根据ARP 协议提出了ZigBee 路由表控制层,实现了ZigBee 协议与TCP/IP 协议的转换.Zigbee网关使Zigbee 网络和IP 网络融为一体,实现了无线传感网与互联网的数字信息交互与共享.【期刊名称】《软件》【年(卷),期】2011(032)009【总页数】3页(P53-55)【关键词】ZigBee 网关;ZigBee 网络;IP 网络;TCP/IP 协议;ZigBee 协议【作者】朱剑锋;熊志斌;尹成国【作者单位】琼州学院电子信息工程学院,三亚,572022;琼州学院电子信息工程学院,三亚,572022;琼州学院电子信息工程学院,三亚,572022【正文语种】中文【中图分类】TP2120 引言以数据为中心组成ZigBee无线传感器网络，简称ZigBee网络，依据IEEE 802.15.4标准、采用具有双向无线通信ZigBee技术的网络协议，以近距离、低速率、低成本、低功耗、低复杂度、安全可靠、动态自组织网络等为主要特色。
如果能够将ZigBee网络与现有的互联网IP网络基础设施经ZigBee网关连接起来，可以实现ZigBee网络内的传感器节点信息与IP网络内的互联网信息的流通和共享，从而诞生多种行业解决方案。
既带来了方便的同时，又节约了成本。
基于ZigBee网络和IP网络的ZigBee网关设计就是在ZigBee无线传感器网络和互联网之间搭建一条传输数据的通道，实现Zigbee协议数据包和TCP/IP协议数据包的相互转换，并且实现数据在Zigbee协议和TCP/IP协议之间的双向传输，完成ZigBee网络和IP网络的互通。
1 ZigBee网关的位置ZigBee网关连接ZigBee无线传感器网络(以下简称ZigBee网络)与IP网络，处于ZigBee无线传感器网络与IP网络之间的通道位置，如图1所示。
基于zigbee的课程设计
基于zigbee的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解并掌握Zigbee无线通信技术的基本原理和应用场景。
2. 使学生了解Zigbee协议栈的架构和关键参数配置。
3. 帮助学生掌握基于Zigbee的传感器网络节点的设计与实现。
技能目标：1. 培养学生运用Zigbee模块进行无线数据传输的能力。
2. 培养学生设计和搭建基于Zigbee的传感器网络系统的实际操作能力。
3. 提高学生分析并解决Zigbee通信过程中问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物联网技术的兴趣和热爱，激发学生探索新技术的好奇心。
2. 培养学生的团队合作意识，提高学生在团队项目中的沟通与协作能力。
3. 引导学生关注无线通信技术在日常生活中的应用，认识到科技对社会发展的积极作用。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合当前物联网技术的发展趋势，以Zigbee技术为核心，培养学生的实际操作能力和创新意识。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对新兴技术充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生在实际操作中发现问题、解决问题，提高学生的动手能力和技术应用能力。
通过课程学习，使学生能够达到课程目标所设定的具体学习成果。
二、教学内容1. Zigbee技术概述：介绍Zigbee技术的起源、发展历程、主要特点和应用领域，使学生建立对Zigbee技术的基本认识。
教材章节：第一章《无线传感网络概述》2. Zigbee协议栈：讲解Zigbee协议栈的架构、关键层及其功能，分析Zigbee协议参数配置方法。
教材章节：第二章《Zigbee协议栈》3. Zigbee硬件设计：介绍Zigbee模块硬件设计方法，包括传感器接口设计、电源管理、天线设计等。
教材章节：第三章《Zigbee硬件设计》4. Zigbee软件开发：讲解Zigbee软件开发流程，分析Zigbee协议栈编程方法，介绍常见的编程工具和调试技巧。
基于ZigBee与MQTT的物联网网关通信框架的设计与实现
基于ZigBee与MQTT的物联网网关通信框架的设计与实现作者：谭方勇王昂刘子宁来源：《软件工程》2017年第04期摘要：提出了一种基于ZigBee与MQTT的物联网网关协议转换的通信框架的设计方法，主要目的是解决多协议、多消息格式的兼容与扩展的问题。
用C#语言定义了符合框架的传感器设备类和数据类，并利用“观察者模式”和“简单工厂模式”的设计思想，解决了多协议扩展和通信效率的问题。
关键词：ZigBee；MQTT；物联网网关；通信框架；JSON中图分类号：TP393.03 文献标识码：AAbstract：The paper proposes a design method of the communication framework for internet of things gateway protocol conversion based on ZigBee and MQTT.The main purpose is to solve the compatibility and expansion problems of multi-protocol and multi-message formats.It defines the framework of the sensor device class and data class with the C# language，and solves the low efficiency problem of multi-protocol extension and communication through the design philosophy of Observer Pattern and Simple Factory Pattern.Keywords：ZigBee；MQTT；IOT Gateway；communication framework；JSON1 引言（Introduction）随着“智慧地球”“感知中国”等一系列有关物联网相关的口号的提出，物联网的在各行各业应用方案也在不断地被提出并实施，这也使人们的生活变得更加便利和智能化[1]。
基于ZigBee协议的无线传感器网络技术的分析和应用
《工业控制计算机》2010 年第 23 卷第 11 期
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ZigBee 是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速 率、低成本的自组网无线网络技术。 主要应用于低速率近距离的 文 本 传 输 。 与 其 它 的 几 种 无 线 通 信 技 术 如 蓝 牙 、Wi－Fi、UWB、 GPRS、CDMA 相 比 ，ZigBee 的 省 电 、 可 靠 、 成 本 低 、 网 络 容 量 大，低复杂性，自组网等特点更适合于无线传感器网络。
之无线通信信道的不稳定性， 从而使网络的拓扑结构会随之动 态变化。 因此要求无线传感器网络要能够适应这种网络拓扑结 构的动态变化，具有自组网、智能化和协同感知等功能。 ⑤无线 传感器网络的安全性。 无线信道、有限的能量，分布式控制都使 得无线传感器网络更容易受到攻击。 因此，安全性在网络的设计 中至关重要。 2 ZigBee 协议标准
图 2 无线传感器网络协议结构图 在低层（物理层和介质访问层），主要实现的是点到点或点到 多点的数据传输问题，为上层组网提供通信服务。 目前 IEEE 组织 已制定出符合传感器的小型、低成本，低功耗，低速率特点的无线 个人区域网（LR－WPAN）的无线通信标准 IEEE802．15．4；而在上 层，目前还主要用的是私有协议。 但要想实现网络的互通互联，还 必须在上层制定一个有关组网和应用的协议规范标准。 近几年， 有一项协议规范， 得到了众多厂商的关注和支持并迅速的推广， 在无线传感器网络中的应用广泛，它就是 ZigBee 协议。
Abstract Wireless sensor network is a technology hot spot in recent years．Embedded in the device with standard wireless network protocol is beneficial to sharing and connectivity between devices,Upgrading and maintenance of equipment．This paper analyzes the structure,characteristics,application methods and application prospects of ZigBee protocol based oof wireless sensor networks． Keywords:ZigBee protocol,IEEE 802．15．4 standard,wireless sensor network,network protocol
智能家居app开发案例-基于ZigBee和无线Wi-Fi
智能家居app开发案例-基于ZigBee和Wi-Fi的摘要：根据ZigBee技术及家庭控制网络通信的特点，设计出由ZigBee无线节点和嵌入式网关组成的智能家居系统。
系统中引入多种传感器采集环境信息，能够远程控制家电设备，用户能通过手机APP和短信息方式查看系统信息并接收报警。
0引言深圳智能家居app开发公司《酷点网络》认为：科技的进步以及人们物质生活水平的提高，逐渐推动了智能家居概念的出现。
现在，身为物联网的十大应用领域之一，智能家居的应用与生活息息相关。
各种无线通信技术的不断发展，使家庭智能系统的智能化和远程控制成为一种现实[1]。
对于家庭网络通信而言，传输数据量小，在传输速率上要求不高，网络容量大，家电设备多，所以要求信息实时性好、时延短、成本低[2]。
ZigBee作为一种新兴无线网络通信技术，它的低成本、低功耗和较宽的覆盖范围，使其应用在智能家居领域具有很大的优势[3]。
针对目前市场上的智能家居产品结构复杂、通用性能不强及用户体验不佳等问题，本文设计并实现了一种更为完善的智能家居系统。
Lbs定位：在北京、上海、广州、武汉、成都、东莞、佛山、珠海、中山、惠州、汕头、厦门、南京、苏州、无锡、杭州、厦门、大连、天津、合肥、长沙、贵阳、昆明、南宁、南昌、福州、宁波、温州、郑州、西安、沈阳、济南、青岛、太原、重庆、无锡、青岛、海口智能家居/家电手机app软件开发公司--酷点网络1系统整体方案设计1.1系统构成智能家居系统主要由家庭网关、ZigBee模块、GSM／GPRS模块、Wi-Fi模块、液晶触摸屏、各类传感器以及手机软件终端等组成。
家庭网关是整个系统的核心控制部分，其中ZigBee 协调器负责无线采集和控制网络的链接、数据的分析以及指令的下达；ZigBee各模块则是采集环境信息并根据指令对底层设备进行控制。
系统总体框图如图1所示。
基于ZigBee和Wi-Fi的智能家居系统用户可通过远程网络或者手机软件把控制命令发送给家庭网关，由ZigBee协调器对下面负责环境信息采集或控制家电的各个ZigBee模块进行控制，家庭网关也能通过GPRS或Wi-Fi 向手机软件反馈设备运行状况和采集到的数据。
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计一、本文概述随着信息技术的快速发展和物联网的广泛应用，数据采集和无线数据传输在各个领域都发挥着越来越重要的作用。
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计，以其低成本、高效率、易扩展等特点，受到了广泛关注和应用。
本文旨在探讨基于单片机的数据采集和无线数据传输系统的设计原理、实现方法以及在实际应用中的优势与挑战。
本文将首先介绍系统的整体架构，包括数据采集模块、单片机处理模块和无线数据传输模块的设计。
然后，详细阐述各个模块的工作原理和实现技术，包括传感器选型、数据采集电路设计、单片机选型与编程、无线传输协议选择以及数据传输的稳定性与可靠性保障等。
本文还将分析该系统设计在实际应用中的性能表现，如数据传输速度、传输距离、功耗等，并通过具体案例展示其在环境监测、智能家居、工业自动化等领域的应用效果。
文章将总结该系统设计的优点与不足，并对未来发展方向进行展望，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启示。
二、单片机基础知识单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路芯片，它采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上，构成一个小而完善的微型计算机系统。
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、抗干扰能力强、性价比高等一系列优点，因此在工业控制、智能仪表、汽车电子、通信设备、家用电器、航空航天等许多领域得到了广泛应用。
单片机按照其内部结构可以分为多种类型，例如8051系列、AVR 系列、PIC系列、ARM系列等。
每种类型的单片机都有其独特的指令集、架构和外设接口，因此在使用时需要了解其具体的特性和编程方法。
在数据采集和无线数据传输系统设计中，单片机通常作为核心控制器，负责数据的采集、处理、存储和传输。
通过编程，单片机可以控制外设进行数据采集，如使用ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号，或者使用传感器接口读取传感器的输出值。
基于GPRS的ZigBee协调器网关设计通信
基于GPRS的ZigBee协调器网关设计通信作者：徐永杰熊宗接陈良洲来源：《现代电子技术》2012年第21期摘要：介绍了一种可进行远程监测和控制的数据采集系统。
多个测控节点组成ZigBee无线传输网络，利用GPRS模块连接因特网扩展传输范围，与基于LabVIEW的上位机程序进行TCP/IP协议通信，从而实现远程监控。
下位机设计了数据帧和采集控制指令；协调器网关可对数据进行选择性接收和处理，并实现断线后自动连接；上位机完成对采集数据的解析、显示以及保存，并能发送控制指令。
关键词：ZigBee； GPRS； LabVIEW； TCP/IP协议中图分类号：； TP274文献标识码：A文章编号：（2012）0 引言ZigBee协议是一种基于IEEE 802.15.4标准的低功耗个域网协议，其主要特点是低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率以及低成本，普遍应用于自动控制和测量领域，可以嵌入各种设备，是一种数据传输可靠性高的近距离无线组网通信技术。
而GPRS模块则是通过手机终端连接因特网来实现数据的双向传输，它的协议规程体现了无线和网络相结合的特征。
因此可以通过GPRS技术来拓展ZigBee测量控制网络的作用范围。
目前GPRS的数据传输主要是基于TCP和UDP两种通信协议，其中TCP是面向连接的协议，提供IP环境下的数据可靠传输，适用于可靠性要求比较高的数据通信系统，而UDP不需要建立连接即可开始传输数据，通信效率较高，但可靠度不高，适用于一次只传输少量数据的场合。
LabVIEW作为一种图形化编程语言开发环境，为学术界、工业界和研究实验室所广泛接受，运用内嵌的TCP/IP网络通信协议组通信，可以直接调用TCP模块完成流程图编写，而无需过多考虑网络底层实现，使用该软件可方便完成上位机测量和控制程序的编制。
1 网络组建整体方案系统网络组成如图1所示，首先由SHT11数字温湿度传感器和CC2530芯片的ADC通道组成传感器数据输入通道，输入的信息经CC2530芯片采集处理后打包无线发送到协调器节点，然后协调器节点利用串口2将数据发送给STC12C5A32S单片机，单片机将收到的数据进一步处理后，通过另一串口把有效数据传送至华为模块，最后GPRS模块利用Internet把最终数据发送至上位机，并同时监听上位机指令，一旦接收到指令将转发给协调器直至各采集控制节点，从而实现数据的双向传输。
基于ZIGBEE及TCP技术的物联网网关设计
到TCP/IP协议中去，以便能通过互联网监控环境，管理好接入点。
物联网网关是连接异构的重要设备，加强对网关技术的研究非常重要。
1 物联网发展及其网关设计技术物联网这一发展概念于20世纪90年代提出，但是由于受到技术手段的多方面限制，并未形成系统化、生态化、产业化链接，在近十年才真正得以快速发展。
在互联网信息技术基础之上，推动了物联网技术的延伸及逐步拓展，最终实现的技术目标，达到了全面化感知及智能化信息传输处理。
物联网技术协议明显差异于传统互联网协议，传统互联网主要是基于TCP/IP协议构建形成。
在物联网网络中则主要可以借助M2M协议，或者基于Zigbee协议完成网络信息节点之间的数据传输。
不同数据传输达到了近距离、数据量较小，但是整体数据传输节点密度相对较高。
绝大多数的物联网系统架构，并非所有物联网节点都需要实现以太网接入，通常是部分代理节点实现类似网关功能，实现了节点内部非TCP/IP协议转换，之后传输至远端服务器。
远程服务器设备实现对来自物联网数据的存储、持久化分析及ETL，由于物联网单节点之间的信息量相对较小，但是普遍存在了较高的节点密度，需要代理阶段针对数据转发能力相对较好，具备较高可靠性，便于更加完整及时的接受相关节点数据。
而针对智能化节点传输，每一个物联网传输网络节点，都可能作为一个数据传输发送节点，要求服务器设备能够更加可靠的接收到智能化终端数据，且实现了每一个不同数据的合理标定，避免出现数据信息混淆情况。
现阶段，物联网网关实现技术有多种。
第一，是通过通道机制实现。
接收到无线传感器数据时，不经解封就作为以太网载荷，加上TCP/IP的包头传输到IP网络主机上去。
主机收到数据后，对其进行解析。
这种通道机制实现技术有着2 物联网体系架构设计以及系统需求■2.1 体系架构物联网具有三个特征，一是全面感知功能，能使用RFID、传感器等获取到物体的信息。
二是能实现电信网络融合互联网，将物体的信息准确及时的传送出去。
基于ZigBee的短距离无线通信网络技术
基于ZigBee的短距离无线通信网络技术随着无线通信技术的快速发展，短距离无线通信网络已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
ZigBee是一种具有低功耗、低速率、短距离传输和低成本等特点的无线通信网络技术，在物联网应用领域得到了广泛的应用。
一、ZigBee技术的基本原理ZigBee技术是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信技术，它的通信机制是采用短距离、低速率、低功耗的方式进行通信。
该技术主要依靠两种设备来工作：一个是协调器（Coordinator），另一个是设备（Device）。
协调器是整个ZigBee网络的中心节点，它负责网络的配置、管理和控制。
而设备则是协调器的从属节点，它们的功能是根据协调器的指示进行传输和处理。
ZigBee技术实现了多层协议，包括物理层、媒体访问控制层（MAC）、网络层和应用层。
其中，物理层主要负责无线信号的发送和接收，而MAC层则主要负责网络访问和帧格式的定义。
网络层主要负责地址管理和路由选择，应用层则主要负责数据处理和应用程序的开发。
基于这些协议层，ZigBee技术可以实现网络的构建、节点之间的通信和数据传输。
二、ZigBee技术的应用场景ZigBee技术在物联网应用领域有着广泛的应用，以下是几种常见的应用场景：1.智能家居：通过ZigBee技术可以实现家居智能控制，如智能灯、智能插座、智能门锁等。
居民可以通过手机或智能终端来控制家居电器，实现远程控制。
2.工业控制：ZigBee技术可以应用于工业自动化控制领域，如无线传感器网络（WSN），通过无线传感器网络实现对工业自动化系统的远程监测和控制，提高生产效率。
3.智能交通：ZigBee技术可以应用于智能交通领域，如智能车道、智能停车场等。
通过ZigBee技术可以实现车辆之间的交通信息分享和车辆自动控制，提高道路安全和路况畅通性。
三、ZigBee技术的优点和不足优点：1.低功耗：ZigBee技术采用了低功耗的方式进行通信，节点可以长时间运行，同时也可以减少电池更换的频率。
基于IPv6网与ZigBee无线传感网的协议转换网关研究
基于IPv6网与ZigBee无线传感网的协议转换网关研究摘要本文通过对无线传感网,zigbee协议,ipv6技术的研究和分析,针对传感网处理速度慢,存储容量小等特点,对常用tcp/ipv6、zigbee协议和协议栈进行了改变和简化,实现ipv6网与基于zigbee协议的无线传感网的互联,课题的主要思路是如下3个方面:1)把无线传感网虚拟成一个ipv6网,实现传感节点与ipv6网逻辑上的互联;2)网关的协议转换模型设计,实现zigbee分组与ipv6分组的转换和传送;3)面向安全思想的设计,解决无线传感网常规安全问题。
测试结果表明所设计的转换协议栈适合于各种嵌入式设备,是一种解决zigbee无线传感网接入ipv6网络的可行方案。
关键词 ipv6;zigbee;无线传感网;虚拟ipv6网中图分类号tp311文献标识码 a文章编号1674-6708(2010)20-0115-03the study of protocol conversion gateway based on ipv6 network and zigbee wireless sensor networkcheng jizhong 1 ,peng zhen 21.hunan university of humanities, science andtechnolog,loudi4170002.quality-detection center of lianyuan steel group company,loudi 417000abstrcat via the research and analyse for wireless sensor network,zigbee protocol, the ipv6 technique in thisarticle,in allusion to slow process speed ,low memory feature of wireless sensor network,we chang and simplify ipv6,zigbee stack. realize the interconnect of ipv6 network and wireless sensor network. in this article we mainly designed for three points: firstvitual wireless sensor network to ipv6 network, realize the logical interconnect of ipv6 network and wireless sensor network; second model desingn ofprotocol-change,realize change and sendbetween zigbee segment and ipv6 segment; therd security design,reslove usually security problem in wireless sensor network; tests indicated that this channe protocol stack was suit for embeded devices,it is also the feasible scheme for interconnect of ipv6 network and wireless sensor network.keywordsipv6;zigbee;wsn;vitual ipv6 network0 引言无线传感器网(wireless sensor network wsn)是微电子机械系统、计算机、通信、自动控制和人工智能的交叉发展的结果,它由:传感器节点(sensornode)、汇聚节点(sinknode)和管理器节点3部分组成,用于对无人值守的监控区域的测控。
zigbee基于wsn路由课程设计
zigbee基于wsn路由课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解ZigBee技术的基本原理，掌握其在无线传感器网络（WSN）中的应用。
2. 学生能够描述WSN路由协议的类型及特点，并解释ZigBee路由选择策略。
3. 学生能够阐述ZigBee网络拓扑结构，以及在不同场景下的路由优化方法。
技能目标：1. 学生能够运用已学知识，设计并实现一个基于ZigBee的WSN路由协议。
2. 学生能够通过实验和数据分析，评估不同路由协议对网络性能的影响。
3. 学生能够熟练使用相关编程工具和硬件设备，完成WSN路由协议的调试与优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物联网技术及无线通信领域的兴趣，提高其探究新技术的热情。
2. 增强学生的团队合作意识，培养其在项目实践过程中解决问题的能力。
3. 培养学生严谨的科学态度，使其认识到技术在实际应用中对社会发展的意义。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实践操作，旨在提高学生对ZigBee和WSN技术的综合应用能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术、计算机网络基础，对物联网技术有一定了解，但对ZigBee和WSN技术的应用尚处于入门阶段。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调动手实践能力，通过项目驱动的教学方式，使学生能够在实践中掌握知识，提高技能，培养情感态度价值观。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 引言：介绍ZigBee技术背景、发展历程及其在WSN中的应用。
相关教材章节：第一章 无线传感器网络概述2. ZigBee技术基础：- ZigBee协议栈结构- ZigBee物理层、MAC层、网络层关键技术相关教材章节：第二章 ZigBee技术原理3. WSN路由协议：- WSN路由协议分类及特点- 常见的WSN路由算法：AODV、DSR、LEACH等- ZigBee路由选择策略相关教材章节：第三章 WSN路由协议4. 基于ZigBee的WSN路由设计：- 网络拓扑结构设计- 路由协议设计与实现- 路由优化方法相关教材章节：第四章 基于ZigBee的WSN路由设计5. 实践操作与案例分析：- 使用编程工具和硬件设备进行WSN路由协议的调试与优化- 分析不同路由协议对网络性能的影响- 实际应用场景下的路由解决方案相关教材章节：第五章 实践操作与案例分析6. 总结与展望：- 总结本课程的主要知识点和技能要求- 展望ZigBee和WSN技术的发展趋势和应用前景相关教材章节：第六章 总结与展望教学内容安排和进度：按照教材章节顺序，逐步深入，理论与实践相结合，注重学生动手实践能力的培养。
基于ZigBee技术的物联网系统设计
基于ZigBee技术的物联网系统设计摘要:针对物联网的迅速发展,提出高校有必要建立其应用的实验实训场所。
设计了一个基于ZigBee协议的实验系统,包括系统总体功能,软硬件设计及测试结果。
实地测试了系统性能,测试结果证明系统运行状态良好。
关键词:物联网ZigBee协议CC2530 实验系统A Iot system design based on ZigBeeAbstract:It is indispensable to establish an experiment coach concourse with the dramatic development of the internet of things.This paper describes an experiment system based on the ZigBee protocol,including the system entire function,hardware design,software design as well as the test result.The performance of the system has been tested.The test results state that the system is in motion. The system can provide a valid certification to the experiment of the internet of things.Key Words:Internet of Things;ZigBee protocol;CC2530;Experimental system物联网是继互联网之后的又一次信息产业革命性发展,近年来,物联网的应用领域迅速增加。
ZigBee技术符合IEEE802.15.4标准,工作在2.4G免申请频段,是物联网关键技术中不可缺少的一部分。
基于ZigBee协议的无线通信网关
基于ZigBee协议的无线通信网关摘要：文章主要对基于ZigBee协议的无线通信网关的总体方案设计进行了简单的分析论述，对基于ZigBee协议的无线通信网关的硬件以及软件系统进行了简单的分析梳理，希望可以为基于ZigBee协议的无线通信网关的相关研究提供参考。
关键词：ZigBee协议；无线通信网关；设计；ZigBee技术就是一种短距离的无线传感器网络以及控制协议，主要就是进行短距离的控制信息无线系统系统，数据量相对较小，是一种低成本的传输手段。
1基于ZigBee协议的无线通信网关总体方案设计无线通信网关就是通过串口我难过了采集系统获得相关信息数据信号，而采集数据中的ZigB ee模块的信号则是利用GPRS网络模块中的无线接口以及远程监控中心进行链接处理。
在进行基于ZigBee协议的无线通信网关的设计过程中，可以通过CC2530芯片作为主要的核心芯片，设置ZigBee/GPRS网关。
将其作为无线传感器网络的网管以及公共移动通信网络的链接系统，进行信息的传输。
2基于ZigBee协议的无线通信网关系统硬件设计2.1 CC2530开发板CC2530单片机是完全兼容8051内核，其主要支持IEEE802.15.4协议的无线射频单片机。
通过256 KB的Flash可以实现路由器、协调器以及子节点的各项功能。
而核心板则涵盖了CC2530单片机系统、天线接口系统,晶振系统、ADC接口系统、Rs 232接口系统，I/O扩展接口系统以及对应液晶板系统等相关元件。
2.2 GPRS模块选与电路设计SIM300模块就是是SIMCOM公司研发的具有强大功能的嵌入式TCP/IP协议栈。
其主要的作用就是进行短信、语音以及高速信息数据库的传输。
传真模块链接电源之后就会与用GPRS网络进行链接，通过与数据中心进行链接，形成通信链路，在远端的用户设备中则会与控制中心进行链接，随时发布信息数据。
其主要链接方式具体如下：SIM300模块连接方式2.3电路设计2.3.1人机接口路在进行基于ZigBee协议的无线通信网关的硬件系统电路设计过程中，可以通过16X3字符的SPI接口的LCD屏幕系统、按键系统整合，综合LED构成功能完善的人机界面。
ZigBee及GPRS模块的智能家居系统设计
ZigBee及GPRS模块的智能家居系统设计韩进;杨颖超;秦宏超;刘文武【摘要】基于ZigBee、智能识别及GPRS技术，以三星公司S3C6440为核心芯片，利用S3C6440核心板模块、ZigBee模块及GPRS模块设计了一套功能较为完善的智能家居控制系统。
本系统主要实现人脸智能识别门禁系统、室内各种环境参数的检测、GPRS短信通知及局域网异地控制等功能。
系统经过调试及优化，能够满足普通住户对智能家居的需求，达到了预期设计目标。
%Based on ZigBee,intelligent identification and GPRS technology,Samsung S3C6440 chip as the core chip,using S3C6440 core board module,ZigBee module and GPRS module,a set of relatively complete intelligent home control system is designed and implemen-ted.This system mainly completes face intelligent identification entrance guard system,all sorts of indoor environmental parameter de-tection,GPRS SMS and LAN long-distance control and other functions.After debugging and optimization,system can meet the needs of ordinary residents of smart home,achieving the desired design goal.【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】4页(P26-28,32)【关键词】嵌入式技术;智能识别;智能家居;ZigBee;GPRS【作者】韩进;杨颖超;秦宏超;刘文武【作者单位】山东科技大学信息科学与工程学院，青岛 266590;山东科技大学信息科学与工程学院，青岛 266590;山东科技大学信息科学与工程学院，青岛266590;山东科技大学信息科学与工程学院，青岛 266590【正文语种】中文【中图分类】TP273现代家居越来越追求高效、便捷、智能理念，不仅仅表现在物理层面上的生存空间，更表现为追求安全、舒适、方便、智能的生活环境。
基于Arduino和ZigBee的物联网智能网关设计与实现
基于Arduino和ZigBee的物联网智能网关设计与实现给出了一种能够在ZigBee网络和传统网络进行透明协议高效转换的物联网智能网关的解决方法。
该方法利用MQTT服务器作为数据进入传统网络的中转站，ZigBee网络的数据通过网关上的路由功能接收数据，然后通过串口把数据转发给NodeMCU，最后数据通过MQTT协议发送到数据中转站。
经过智能蔬菜大棚的实际应用证明，本文设计的网关造价低廉，实用性好，效率高。
标签：物联网；网关；ZigBee；NodeMCU0引言物联网（Internet 0f things，简称IoT）是“信息化”时代的重要发展阶段，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
要实现物物相连，工程真正的意义上的物联网，就需要把各种网络互联在一起，那么网关功能的设备在物联网应用中就起着非常重要的作用。
物联网涉及到多种网络的互联，因此设计一个能够互联所有网络的物联网网关是不现实的，更没有必要，这样不仅成本高而且研發周期长。
因此，在实际的物联网应用系统中，针对涉及到的网络，研究特定功能的物联网网关不仅能够降低成本而且也会缩短研发周期。
而在当前的物联网中，由于ZigBee广泛应用，那么数据在ZigBee网络和传统以太网之间的相互转发就显得非常重要。
本文主要研究ZigBee网络和以太网之间的数据转发，同时为了方便用户二次开发，也提供数据获取和控制数据传送WebAPI。
基于此，本文的研究内容包括：基于MQTT的数据收发、ZigBee网络的实现、基于MongoDB的数据持久化服务的开发以及提供二次开发的WebAPI接口。
1相关技术和理论（1）MQTr（Message QueuingTelemetry Transport，消息队列遥测传输）是IBM开发的一个即时通讯协议。
该协议支持所有平台，几乎可以把所有联网物品和外部连接起来，被用来当做传感器和制动器的通信协议。
（2）NodeMCU是一个开源的物联网平台，它自身就可以作为物联网终端节点使用，可以应用于某些物联网中。
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随着无 线通 信 技术 、 传 感 器 技 术 和 计 算 机 网 络 技 术 的不断 发展 ， 无 线 传 感 器 网 络 作 为 一 种 多 学 科 交 叉 技 术
得 到 了 学 术 界 和 工 业 界 的 广 泛 关 注 。Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ技 术 是 一 种
算机” ［ ４ － ５ Ｊ 。 该 网关设 计方 案实现 较为 容易 ， 且成 本低廉 ， 对 无 线 传 感 器 网络 在 工 业 控 制 、 智能 电网 、 环 境监 测 、 智 能家居等领 域的应用 开发具有很好 的参考 价值。
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摘 要 ：针 对 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ无 线 传 感 器 网 络 的 远 程 监 控 技 术 的 实 现 ， 设 计 一 个 将 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ协 议 与 Ｔ Ｃ Ｐ ／ Ｉ Ｐ
协 议 有 机 融 合 在 一起 的无 线 网 关 。 系统运 行 时 ，互联 网 中的远 程 服 务 器 可通 过 网 关对 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ无 线 传 感 器 网络 所 有 节 点进 行 监 控 。此 网关设 计 方案 成 本 低廉 且 易于 实现 ，可 以 为无 线传 感 器 网络 在 诸 多
具 有 近距 离 、 低速率 、 低 功耗 、 双 向数 据传 输 、 可 以 自组
网等特 点 的高 可靠 个域 网无 线 通信 标 准Ｄ － ２ ｌ 。 在 工 业 控 制 、 医疗 健康 、 农 业节 水 灌溉 、 楼 宇 自动 化 、 智 能 电 网 等
领 域 的 应 用开 发提 供 设计 参 考 。 关 键 词 ：Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ ； 无 线传 感 器 网络 ； Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ １ ２ ０； Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ； Ｔ Ｃ Ｐ ／ Ｉ Ｐ协 议 ； 网 关
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｐ ２ １ ２ ． ９； Ｔ Ｎ ９ ２ ５ ． ９ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４ — ７ ７ ２ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ — ０ ０ ５ １ — ０ ４
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｈｕ ａ ｑ ｉ ａ ｏ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， Ｘｉ ａ ｍｅ ｎ ３ ６ １ ０ ２ １， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
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项 雷 军
（ 华 侨 大 学 信 息科 学 与工 程 学 院 ， 福建 厦 ｆ － ｊ ３ ６ １ ０ ２ １ ）
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