ZigBee无线技术
ZigBee(紫蜂)技术讲解
SPA 服务接入点
应用
…
对象 1
…
端点 1 服务接入点
APS 应用支持子层
APS 信息 分析模块
网络层
公
ZDO
共
接
口
端点 0 服务接入点
SAP
服
网络
务
管理模块
接
入
点
ZDO 管理 平面
SAP
网络安全 管理模块
网络信息 分析模块
SAP 服务接入点
服
路由 管理模块
网络 管理模块
务 接 入
如下图所示。在这种网络结构中设备之间传输 数据时，可以通过路由器转发，即多跳的传输 方式，以增大网络的覆盖范围。网形拓扑结构 具有强人功能。
网状拓扑
网络拓扑
ZigBee网络的拓扑结构
ZigBee的协议架构
1. zigbee网络协议栈概述
应用程序框架
应用层
ZDO
应用 对象 240
端点 240 服务接入点
1. 紫蜂技术（ZigBee） 简介
ZigBee这个名字来源于 蜂群的通信方式：蜜蜂之 间通过跳Zigzag形状的舞 蹈来交互消息，以便共享 食物源的方向、位置和距 离等信息。借此意义 Zigbee作为新一代无线通 讯技术的命名。
紫蜂是一种高可靠的无线数传网络，类似于 CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于 移动网络基站。
2．帧定界符(SFD)为11100101，一个字节，用来标示 同步码的结束和数据包的开始。
3．物理层帧首部由一个字节组成，最高位保留，后七 位用来表示有效载荷的数据长度。
4．PSDU域是物理层携带的有效载荷，长度为0到127 字节。长度为5字节时为MPDU(确认帧)，长度大于7 字节时为MAC层的有效帧，其余长度的作为保留。
ZIGBEE技术简介
ZIGBEE技术简介一、ZIGBEE是什么技术ZigBee 是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术；ZigBee 采取了IEEE 802.15.4强有力的无线物理层所规定的全部优点：省电、简单、成本又低的规格；ZigBee增加了逻辑网络、网络安全和应用层；ZigBee 的主要应用领域包括无线数据采集、无线工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制、远程网络控制等场合；ZigBee 无线可使用的频段有3 个，分别是2.4GHz 的ISM 频段、欧洲的868MHz 频段、以及美国的915MHz 频段，而不同频段可使用的信道分别是16 、 1 、10 个，在中国采用2.4G频段，是免申请和免使用费的频率。
二、ZIGBEE设备功能ZigBee 网络协调器也就是网络的中心节点；ZIGBEE 全功能设备(FFD)也就是网络中的路由或中继；精简功能设备(RFD)也就是网络中的终端节点。
三、ZIGBEE特点ZigBee 技术优势ZigBee 技术在低功耗、低成本和组网能力具有无可比拟的应用优势。
ZigBee 技术标准ZigBee 和802.15.4标准都适合于低速率数据传输，最大速率为250K，与其他无线技术比较，适合传输距离相对较近；ZigBee 无线技术适合组建WPAN网络，就是无线个人设备的联网，对于数据采集和控制信号的传输是非常合适的。
ZigBee 技术的应用定位是低速率、复杂网络、低功耗和低成本应用。
ZigBee 网络比较ZigBee 无线的传输带宽在20-250KB/s范围，适合传感器数据采集和控制数据的传输；ZigBee 无线可以组建大规模网络，网络节点容量达到65535个，具有非常强大的组网优势；ZigBee 技术特有的低功耗设计，可以保证电池工作很长时间。
ZigBee 网络结构ZigBee技术具有强大的组网能力，可以形成星型、树型和MESH网状网，可以根据实际项目需要来选择合适的网络结构；MESH 网状网络拓扑结构的网络具有强大的功能，网络可以通过“多级跳”的方式来通信；该拓扑结构还可以组成极为复杂的网络；网络还具备自组织、自愈功能；星型和族树型网络适合点多多点、距离相对较近的应用。
基于ZigBee技术的无线通信浅析
基于ZigBee技术的无线通信浅析随着物联网技术的不断发展，无线通信技术得到了广泛的应用和推广，其中基于ZigBee技术的无线通信在物联网领域中具有重要的地位。
ZigBee技术是一种低成本、低功耗、短距离、低数据传输率的无线网络通信技术，广泛应用于智能家居、工业自动化、智能医疗等领域。
本文将对基于ZigBee技术的无线通信进行浅析。
一、ZigBee技术的特点1. 低成本：ZigBee技术的成本非常低廉，可以大规模应用于物联网设备中，降低了整体系统的成本。
2. 低功耗：ZigBee技术采用了睡眠模式和快速唤醒技术，能够大大降低设备的功耗，延长了设备的使用寿命。
3. 短距离：ZigBee技术的通信距离一般在10-100米之间，适用于短距离通信场景。
4. 低数据传输率：ZigBee技术的数据传输率一般在20-250kbps之间，适用于对数据传输速率要求不高的场景。
5. 自组网能力：ZigBee技术支持设备之间的自组网，能够实现多节点之间的互联互通。
二、ZigBee技术的应用1. 智能家居：ZigBee技术在智能家居领域中得到了广泛的应用，可以实现家庭内各个设备之间的互联互通，比如智能灯具、智能门锁、智能家电等设备可以通过ZigBee技术实现互联互通和远程控制。
2. 工业自动化：ZigBee技术可以应用于工业自动化领域，实现设备之间的无线通信和监控，提高工业生产效率和安全性。
3. 智能医疗：ZigBee技术可以应用于智能医疗设备中，实现各种医疗设备之间的互联互通，比如医疗传感器、远程监测设备等。
4. 物联网设备：ZigBee技术可以应用于各种物联网设备中，比如智能穿戴设备、智能家居设备、智能运输设备等。
四、ZigBee技术的挑战1. 通信距离有限：ZigBee技术的通信距离有限，适用于短距离通信场景，对通信距离要求较远的场景不适用。
2. 数据传输速率较低：ZigBee技术的数据传输速率较低，适用于对数据传输速率要求不高的场景，对数据传输速率要求较高的场景不适用。
第三章 ZigBee 无线网络技术
第三章ZigBee 无线网络技术3.1 ZigBee无线网络技术的特点ZigBee技术主要用于无线个域网（WPAN），是基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的。
IEEE802.15.4定义了两个底层，即物理层和媒体接入控制（Media Access Control，MAC）层；ZigBee联盟则在IEEE 802.15.4的基础上定义了网络层和应用层。
ZigBee联盟成立于2001年8月，该联盟由Invensys、三菱、摩托罗拉、飞利浦等公司组成，如今已经吸引了上百家芯片公司、无线设备公司和开发商的加入，其目标市场是工业、家庭以及医学等需要低功耗、低成本、对数据速率和QoS（服务质量）要求不高的无线通信应用场合。
ZigBee这个名字来源于蜂群的通信方式：蜜蜂之间通过跳Zigzag形状的舞蹈来交互消息，以便共享食物源的方向、位置和距离等信息。
与其它无线通信协议相比，ZigBee无线协议复杂性低、对资源要求少，主要有以下特点：(1)低功耗：这是ZigBee的一个显著特点。
由于工作周期短、传输速率低，发射功率仅为lmw，以及采用了休眠机制，因此ZigBee设备功耗很低，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，这是其它无线设备望尘莫及的。
(2)低成本：协议简单且所需的存储空间小，这极大降低了ZigBee的成本，每块芯片的价格仅2美元，而且ZigBee协议是免专利费的。
低成本对于ZigBee也是一个关键的因素。
(3)时延短：通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，典型的搜索设备时延为30ms，休眠激活的时延是15ms，活动设备信道接入的时延为15ms。
这样一方面节省了能量消耗，另一方面更适用于对时延敏感的场合，例如一些应用在工业上的传感器就需要以毫秒的速度获取信息，以及安装在厨房内的烟雾探测器也需要在尽量短的时间内获取信息并传输给网络控制者，从而阻止火灾的发生。
zigbee技术简介
zigbee技术简介【正文】ZigBee是一种短距离无线通信技术，广泛应用于物联网、家庭自动化、工业自动化等领域。
它以低功耗、低复杂度和低数据传输速率为特点，是一种非常适合于传感器网络的通信协议。
ZigBee技术的出现源于对传统无线通信技术的不足之处的认识。
之前的无线通信技术大多对功耗要求较高，难以应用于需要长期运行的低功耗设备。
而ZigBee技术则专注于解决此类问题，使得各种传感器和移动设备能够通过无线网络进行低耗能的通信。
ZigBee技术采用了IEEE 802.15.4标准，利用2.4GHz频段进行通信。
这一频段已经被工业、科学和医疗（ISM）设备广泛使用，因此ZigBee能够与其他设备共享频谱，提高了通信的灵活性和可靠性。
ZigBee的网络结构非常简单灵活，可以根据应用的需求组成不同类型的网络。
它采用星型拓扑结构，其中一个设备充当协调器的角色，其他设备则作为终端节点进行通信。
这种结构使得网络的建立和维护非常方便，能够适应复杂环境中的通信需求。
另外，ZigBee还采用了分散式的时间频率分割多址（CSMA/CA）机制，用于协调网络中各个设备的通信。
这种机制能够有效减少冲突和碰撞，提高数据传输的可靠性和稳定性。
由于ZigBee技术的特点和优势，它在物联网领域得到了广泛的应用。
在家庭自动化中，ZigBee可用于实现智能家居控制系统，例如灯光控制、温度调节、安防监控等。
其低功耗和低复杂度的特点使得设备能够长时间运行，并且与其他无线设备无缝集成。
在工业自动化中，ZigBee技术也具备适应复杂环境的能力。
它可以用于监测温度、湿度、压力等参数，并将数据传输到上位机进行处理和分析。
同时，ZigBee技术的数据传输速率虽然不高，但足以满足大部分传感器网络的需求。
尽管ZigBee技术具有众多的优点，但也存在一些局限性。
由于其低数据传输速率，不适用于高带宽的应用场景。
此外，2.4GHz频段的使用会受到其他设备的干扰，造成通信质量下降。
ZigBee技术
ZigBee技术特点
(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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
应用实例
现已广泛应用于物联网产业链中的M2M行业, 如智能电网、智能交通、智能 家居、金融、移动POS终端、供应链自动化、工业自动化、智能建筑、消 防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、农业、林业、 水务、煤矿、石化等领域。
ZigBee技术特点
(2)成本低: ZigBee模块的初始成本在6美元左右，估计很快就能
降到1.5—2.5美元, 并且ZigBee协议是免专利费的。 低成本对于ZigBee也是一个关键的因素。
ZigBee技术特点
(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
搜索设备时延30ms,休眠激活的时延是15ms, 活动设 备信道接入的时延为15ms。因此ZigBee技术适用于 对时延要求苛刻的无线控制(如工业控制场合等)应用。
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。
ZigBee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,这是其它无线设备望 尘莫及的。
ZigBee技术的定义
简单的说, ZigBee是一种高可靠的无线数传网络, 类似于 CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。 通讯距离从标准的75m到几百米、几公里, 并且支持无限扩 展。
基于ZigBee技术的无线PPT
03
2. 集中管理
通过中央控制器或智能终端，实 现对家庭设备的集中管理和控制
。
02
1. 无线连接
通过无线通信技术，实现家庭设 备的互联互通，无需布线，方便
安装和使用。
04
3. 智能控制
根据用户需求和环境变化，自动 调整设备的工作状态，实现智能
化管理。
基于Zigbee技术的无线智能家居系统架构
Zigbee技术
基于Zigbee技术的无线
• Zigbee技术简介 • Zigbee无线通信技术原理 • 基于Zigbee技术的无线传感器网络 • 基于Zigbee技术的无线控制系统
• 基于Zigbee技术的无线智能家居系 统
• 基于Zigbee技术的无线医疗系统
01
Zigbee技术简介
Zigbee技术的定义
05 便携式设备
无线医疗系统是指利用无 线通信技术，实现医疗设 备、传感器和系统之间的 信息传输和数据交换，从 而为患者提供实时、远程 的医疗服务。
无需线缆连接，方便设备 移动和位置调整。
能够实时监测患者的生理 参数和健康状况。
实现远程诊断、治疗和健 康管理。
便于携带，适用于家庭、 医院和移动医疗应用。
02
Zigbee无线通信技术原理
Zigbee无线通信技术概述
Zigbee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个域 网（WPAN）协议，用于短距 离、低功耗的无线通信。
它适用于各种应用，如智能家 居、工业自动化、环境监测等 领域。
Zigbee技术具有低成本、低功 耗、低复杂度等特点，可实现 多点对多点的无线通信。
康复治疗
在康复中心或医院中，通过无线 医疗系统对患者的康复情况进行 实时监测和记录，为医生提供科
zigbee应用
zigbee应用ZigBee技术是一种低功耗、近距离、低速率无线通信技术，具有低功耗、低成本、简单易用等特点，广泛应用于智能家居、物联网、能源管理、电力控制等领域。
本文将从ZigBee技术的基本原理、应用案例以及未来发展等方面进行介绍，旨在帮助读者更好地理解和了解ZigBee技术的应用。
一、ZigBee技术基本原理ZigBee技术是一种基于IEEE802.15.4标准的无线通信技术，使用全球2.4GHz频段，采用工作在低速率模式下的设备，适用于大范围的低功耗应用。
ZigBee技术主要包含三个基本组件：设备、协调器和网络。
设备是指采用ZigBee技术的终端设备，如传感器、开关等，用于感知环境信息，并将其通过ZigBee网络传输到协调器。
协调器是ZigBee网络的核心节点，负责组网、路由和管理网络中的设备。
它还可以与上层网络（如无线局域网）进行通信，实现设备与互联网的连接。
网络是由协调器和多个设备组成的拓扑结构，通过ZigBee协议进行通信。
ZigBee网络分为星型、网状和混合三种结构，可以根据不同应用需求选择不同的拓扑结构。
ZigBee技术通过低功耗的无线通信方式实现设备之间的数据传输。
它采用短距离通信，通信距离一般在10-100米之间，适用于室内环境。
同时，ZigBee技术在传输过程中对数据进行了优化，采用了低速率的传输模式，降低了能耗。
二、ZigBee技术应用案例1. 智能家居智能家居是ZigBee技术最常见的应用领域之一。
通过将传感器、开关、灯光等设备连接到ZigBee网络中，实现对家居环境的智能控制。
用户可以通过智能手机、平板电脑等终端设备，远程控制家居设备的开关、调光、温度等功能，提高家居的舒适度和便利性。
2. 物联网ZigBee技术也广泛应用于物联网领域。
通过将物联网设备连接到ZigBee网络中，实现对物联网设备的监测、控制和管理。
例如，智能城市中的环境监测设备可以通过ZigBee网络将环境数据传输到中心服务器，实现对环境状况的实时监测和分析。
无线传感网络技术 第一章 ZigBee技术概述
定义：由分布在给定局部区域内足够多的无线传感器节点构成的 一种新型信息获取系统，每一个传感器节点都具有一种或多种感 知器，并且具有一定的计算能力，同时还具有一定的无线通信能 力。
特点：无线传感器网络作为一种无线自组织网络，它是没有预定基 础设施支撑的自组织可重构的多跳无线网络。在该网络中，网络的 拓扑、信道的环境、业务的模式随节点的移动而动态改变。无线自 组织网络可以快速地为民用和军事应用建立通信平台。
PIC18F4620 A222222 MSP430
CC2420 CC2520
CC2520+MSP430
ZIGBEE/IEEE802.15.4 Development Kit开发包
单芯片模式 CC2430
CC2431 CC2530
CC2630
第一部分 zigbee基础知识
1.4 ZIGBEE技术
ZIGBEE技术特点
技术 特点
• 低速率：ZIGBEE 可以提供三种原始数据吞吐率，分别为250kbps(2.4GHz)、40kbps(915MHz)、
否
支持，1密钥
支持，多密钥
消费电子（少量 住宅（节点数量300个 住宅（节点数量300 商业及工业（节点数量
节点）
以下）
个以下）
1000个以上）
第一部分 zigbee基础知识
1.4 ZIGBEE技术
ZIGBEE硬件解决方案
外挂模式
处理器
ZIGBEE收发器
2.4G放大芯 片CC2591
解决 方案
推出ZIGBEE RF4CE。它 专门为简单 ，双向，点 对点控制的 应用而设计 资源要求低
ZIGBEE IP Specification发布 。ZIGBEE IP 是第 一个基于IPv6 全无 线网状网络解决方 案的开放标准，可 以实现物联网与互 联网相连，为控制 低功耗、低成本的 装置提供无缝衔接 的互联网连接
Zigbee技术简介
Zigbee技术简介Zigbee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。
它此前被称作“HomeRF Lite”或“FireFly”无线技术，主要用于近距离无线连接。
它有自己的无线电标准，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低的功耗，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，因此它们的通信效率非常高。
最后，这些数据就可以进入计算机用于分析或者被另外一种无线技术如WiMax收集。
Zigbee的基础是IEEE802.15.4这是IEEE无线个人区域网(Personal Area Network，PAN)工作组的一项标准，被称作IEEE802.15.4(Zigbee)技术标准。
Zigbee不仅只是802.15.4的名字。
IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，因此Zigbee联盟对其网络层协议和API进行了标准化(如下图2所示)。
完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本节点的4K字节或者作为Hub或路由器的协调器的32K字节。
每个协调器可连接多达255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。
Zigbee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。
Zigbee技术的主要特点包括以下几个部分:*数据传输速率低:一般在10kbps～250kbps，传输速率低，专注于低传输应用;*功耗低: 工作状态下平局功耗在几十毫瓦，休眠状态1μw。
在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月到2年，免去了充电或者频繁更换电池的麻烦。
这也是Zigbee的支持者所一直引以为豪的独特优势;*成本低:因为Zigbee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本。
且Zigbee协议免收专利费。
*时延短:通常时延都在15毫秒至30毫秒之间;*安全:Zigbee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用AES-128，同时可以灵活确定其安全属性;*网络容量大:每个Zigbee网络最多可支持255个设备（最大节点数达6万以上），也就是说，每个Zigbee设备可以与另外254台设备相连接;*优良的网络拓扑能力:ZigBee具有星、树和丛网络结构的能力。
ZigBee无线通信技术及其应用研究
ZigBee无线通信技术及其应用研究二、ZigBee无线通信技术的概述ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信技术，它通过短距离无线通信连接各种设备，实现设备之间的数据传输和通信。
ZigBee技术在物联网中有着广泛的应用，例如智能家居、智能建筑、智能健康等领域。
ZigBee技术具有以下特点：1. 低成本：ZigBee技术采用低成本的硬件和简单的协议，可以降低物联网设备的生产成本。
2. 低功耗：ZigBee设备的功耗非常低，可以使用电池供电，并且长时间不需要更换电池。
3. 短距离通信：ZigBee的通信距离通常在10-100米左右，非常适合局域网的应用场景。
4. 自组网：ZigBee设备可以通过自组网技术组成网络，实现设备之间的互联互通。
5. 多对多通信：ZigBee网络支持多对多的通信连接，可以满足复杂的物联网应用场景。
三、ZigBee无线通信技术的核心技术1. IEEE 802.15.4标准：ZigBee技术基于IEEE 802.15.4标准，该标准规定了物联网设备之间的无线通信协议和数据传输规范。
2. ZigBee协议栈：ZigBee协议栈是ZigBee技术的核心部分，包括应用层、网络层、MAC层和PHY层，实现了设备之间的通信连接和数据传输。
3. ZigBee路由协议：ZigBee网络采用了一种高效的路由协议，可以自动调整网络拓扑结构，实现设备之间的快速通信和数据传输。
4. ZigBee协调器：ZigBee网络中的协调器负责管理整个网络，包括网络的组网、设备注册、路由管理等功能。
四、ZigBee无线通信技术的应用研究1. 智能家居应用：ZigBee技术被广泛应用于智能家居领域，通过ZigBee设备可以实现灯光控制、温度控制、安防监控等功能。
2. 工业自动化应用：ZigBee技术可以在工业自动化领域实现设备之间的数据采集和控制，提高生产效率和节能减排。
3. 智能医疗应用：ZigBee技术可以应用于智能医疗设备中，实现医疗数据的实时采集和传输，提高医疗服务的质量和效率。
ZigBee技术
关于ZigBeeZigBee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗、低成本的双向无线通信技术。
它有自己的无线电标准，ZigBee的基础是IEEE802.15.4，这是IEEE无线个人区域网（Personal Area Network，简称PAN）工作组的一项标准，称为IEEE802.15.4（ZigBee）技术标准。
它可在成百上千的微小传感器之间相互协调通信，而且传感器的功耗非常低，他们以“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上，所以拥有极高的通信效率，数据最终传输到计算机或被其他无线技术如WiMax等收集。
ZigBee技术特点⑴数据传输速率低：标准传输速率为250k。
⑵设备功耗低：在低功耗待机状态下，1000mA-hr（电池容量）>5.74月（工作时间），3000mA-hr（电池容量）>17.22月（工作时间）；注：普通两节5号电池可工作6-24个月，这是ZigBee技术具有的明显优势。
⑶近距离：传输范围一般介于10m~100m之间，在增加RF发射功率后，亦可增加到100m-1000m，这指的是相邻节点间的距离，如果通过路由和节点间通讯的接力，传输距离将可以更远。
⑷短延时：ZigBee的响应较快，一般从睡眠到转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms。
⑸容量大：ZigBee可采用星状、片状和网状三种网络结构，由一个主节点管理多个子节点（最多254个），同时主节点还可由上一层网络节点管理，每个ZigBee 网络最多可支持65536个设备。
⑹安全性能高：ZigBee提供三级安全模式，包括无安全设定、使用接入控制清单（ACL）防止非法获取数据以及高线加密标准（AES128）的对称密码，以灵活设定网络安全性。
⑺免执照频段：采用2.4G频段（全球），此为免执照频段，2.4G频段有16个通道。
ZigBee技术
放机和其他家电设备进行遥控。 （10）用于计算机外设，如键盘、鼠标、游戏控制器及打印机。 （11）有源RFID应用，如电池供电标签，可用于产品运输、产品跟踪、
交换数据的网络中的设备类型：协调器、路由器和终端设备。
与移动通信的CDMA或 GSM网络不同的是，ZigBee 网络主要是为工业现场自动 化控制数据传输而建立的， 因此它必须具有简单、使用 方便、工作可靠、价格低的 特点。
图4-3 ZigBee模块
ZigBee技术
三、ZigBee采用的自组织网通信方式
物联网
ZigBee技术
一、ZigBee概述
Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词，根据这个协议规定的技术 是一种短距离、低功耗的无线通信技术。
ZigBee联盟是一个高速增长的非盈利业界组织
ZigBee联盟的主要目标是通过加入无线网络功能，为消费者提供 更富弹性、更易用的电子产品。
二、ZigBee无线数据传输网络描述
3）时延 由于ZigBee采用随机接入MAC层，且不支持时分复用的信道接
入方式，因此不能很好地支持一些实时的业务。 4）能耗特性（技术优势 ）
ZigBee技术
5）组网和路由性（即网络层特性）
ZigBee具备大规模的组网能力，每个网络有60 000个节点； 而蓝牙为每个网络8个节点。
六、ZigBee自身的技术优势
举一个简单的例子就可以说明这个问题，当一队伞兵空降后，每人 持有一个ZigBee网络模块终端，降落到地面后，只要他们彼此间在网 络模块的通信范围内，通过彼此自动寻找，很快就可以形成一个互联 互通的ZigBee网络。而且，由于人员的移动，彼此间的联络还会发生 变化。因而，模块还可以通过重新寻找通信对象，确定彼此间的联络 ，对原有网络进行刷新。这就是自组织网。
zigbee技术简介
zigbee技术简介第一篇：ZigBee技术简介ZigBee技术是一种基于IEEE 802.15.4标准的低功耗、短距离、无线网络技术，它可以支持广泛的应用场景，例如智能家居、智能城市、工业自动化、医疗保健等。
相比于传统的无线网络技术，如WiFi和蓝牙，ZigBee技术具有以下优势：1. 低功耗：ZigBee设备的电池寿命通常可以达到数月甚至数年，这使其非常适合那些无法方便更换电池的应用场景。
2. 短距离：ZigBee技术适用于局部网络，其通信距离通常在10-100米之间，这减少了通信延迟和能量损耗，同时也提高了通信安全性。
3. 开放标准：ZigBee技术是一个开放的标准，许多公司都可以使用相同的标准来开发和生产设备，这降低了开发成本和市场风险，同时也促进了设备互操作性。
ZigBee技术可以支持多种网络拓扑结构，包括星型、树型和网状结构，其中网状结构最为常见。
在网状结构中，所有设备都可以互相通信，这提高了网络的可扩展性和可靠性。
另外，ZigBee设备也可以进行自组网，这意味着设备可以自动加入网络，让用户部署和管理网络变得更加容易。
除了标准的ZigBee技术，还有一些衍生的协议和标准，例如ZigBee Pro、ZigBee IP、ZigBee Light Link等。
这些协议和标准可以满足不同的应用场景需求，例如ZigBee Pro主要用于工业自动化和安防系统，ZigBee IP用于IPv6网络，ZigBee Light Link用于智能家居照明控制。
总的来说，ZigBee技术是一种非常适合物联网应用的无线网络技术，它具有低功耗、短距离、开放标准等优势，可以帮助用户快速连接物联网设备，实现智能化控制和管理。
第二篇：ZigBee和蓝牙的区别ZigBee和蓝牙都是无线技术，它们之间有什么区别呢？以下是一些常见的区别：1. 适用场景不同蓝牙技术适用于需要高速传输和连接范围较小的场景，例如音频传输、手机、平板电脑和笔记本电脑等，它的通信距离通常在10米左右。
ZIGBEE技术及协议
ZIGBEE技术及协议ZigBee技术及协议是一种基于无线通信的网络协议，它为低功耗设备之间的通信提供了一种简单、低成本的解决方案。
ZigBee技术及协议在物联网、智能家居、工业自动化等领域得到了广泛应用。
本文将详细介绍ZigBee技术及协议的基本原理、特点及应用。
一、ZigBee技术及协议基本原理ZigBee技术及协议基于IEEE 802.15.4标准，它是一种短距离、低功耗的无线通信技术，操作频率在2.4GHz、868MHz及915MHz三个频段。
ZigBee技术采用了自组织、自动路由、分布式网络的概念，可以实现大规模的无线传感网络，支持千万级的节点数量。
ZigBee协议是一种基于星型或网状拓扑结构的网络协议，它通过对数据包的传输进行优化，实现了低功耗和低延时的通信效果。
ZigBee设备通常由协调器（Coordinator）、路由器（Router）和终端节点（End Device）组成，协调器负责网络的管理和控制，路由器负责数据包的转发，终端节点负责数据的采集和传输。
二、ZigBee技术及协议的特点1.低功耗：ZigBee设备采用了睡眠和唤醒的方式来降低功耗，终端节点可以通过休眠来降低功耗，并且可以根据需要定期唤醒进行通信。
2.低速率：ZigBee技术的传输速率相对较低，通常在250Kbps以下。
这使得ZigBee技术非常适合传输小量数据和低频率的通信。
3.低成本：ZigBee设备采用了低成本的硬件和软件设计，可以降低设备的制造成本，提高设备的可扩展性。
4.安全性：ZigBee协议支持AES 128位加密算法，保护网络通信的安全性，防止数据被非法访问和篡改。
5.自组织性：ZigBee设备可以自动组建网络，无需人工干预，可以方便地扩展网络规模。
三、ZigBee技术及协议的应用1.物联网：ZigBee技术及协议在物联网领域被广泛应用，可以实现智能家居、智能能源管理、智能健康监测等功能。
通过ZigBee技术，各种传感器和控制设备可以实现互联互通，实现信息的采集和传输。
《ZigBee技术概述》课件
ZigBee技术是一种无线通信协议，它具有低功耗、短距离传输和自组网等特点。 本课件将介绍ZigBee技术的定义、应用场景、特点和未来发展方向。
第一部分：什么是ZigBee技术
定义和发展历程
ZigBee技术是一种低功耗、短距离无线通信协议， 于2003年发布。它是专门为物联网设备设计的。
总结
1 ZigBee技术的优点和应用价值
ZigBee技术具有低功耗、自组网和高扩展性等优点，可以在智能家居、智能建筑等领域发 挥重要作用。
2 对未来发展的展望和期望
期望ZigBee技术能够与其他无线通信技术共同发展，实现更智能、更便捷的物联网应用。
第四部分：ZigBee技术的组成和体系结构
1
ZigBee协议栈的组成和功能
ZigBee协议栈由物理层、MAC层、网络层
ZigBee设备之间的通信方式
2
和应用层组成，实现了传输层与应用层 之间的数据交互。
ZigBee设备之间可以通过直接通信、间接
通信和广播通信等方式进行数据传输和
控制。
3
ZigBee网络拓扑结构的分类和特
点
ZigBee网络可以采用星型、网状、集群树 等拓扑结构，具有灵活性和强大的扩展 性。
第五部分：ZigBee技术的未来发展方向
ZigBee与其他网络技术的整合
ZigBee技术将与蓝牙、Wi-Fi和LoRa等网络技术整合， 形成更强大的无线通信解决方案。
ZigBee技术在物联网方面的前景 展望
ZigBee技术有望在物联网领域取得更广泛的应用， 推动智能城市、智能交通等领域的发展。
与蓝牙技术比较
ZigBee技术相比蓝牙技术，具有更低的功耗、更 广泛的覆盖范围和更高的节点数量支持。
ZIGBEE技术简介
ZigBee无线通讯技术介绍一、ZigBee技术的起源ZigBee是一种新兴的近距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线传感器网络的新技术,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，面向无线传感和工业控制应用领域。
它依据802.15.4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。
ZigBee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时，通过跳ZigZag形舞蹈来告知同伴，达到交换信息的目的。
可以说是一种小的动物通过简捷的方式实现“无线”的沟通。
人们借此称呼一种专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术，亦包含此寓意。
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,ZigBee技术将是最低功耗和成本的技术。
ZigBee联盟成立于2001年8月，2002年下半年，英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司等四大公司加盟ZigBee联盟，这一事件成为ZigBee技术的里程碑。
到目前为止，加盟ZigBee 联盟的不仅仅只有当初的四大公司，而是涵盖了IT领域以及其它行业的150多家企业。
ZigBee是一组基于IEEE 802.15.4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，IEEE 802.15.4仅处理MAC层和物理层协议，ZigBee 联盟对其网络层协议和API进行了标准化。
ZigBee是由ZigBee Alliance所主导的标准，定义了网络层（Network Layer）、安全层（Security Layer）、应用层（Application Layer）、以及各种应用产品的资料（Profile）；而由国际电子电机工程协会（IEEE）所制订的802.15.4标准，则是定义了物理层（PHY Layer）及媒体存取层（Media Access ControlLayer；MAC Layer）二、技术特点：★功耗低ZigBee 技术采用了多种节电的工作模式，在休眠状态下耗电量仅仅只有1μW，通信距离短的情况下工作状态的耗电为30mW，在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月以上；★通信可靠ZigBee采用了CSMA－CA的碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突；MAC层采用了完全确认的数据传输机制，每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息；★网络的自组织、自愈能力强ZigBee的自组织功能：无需人工干预，网络节点能够感知其他节点的存在，并确定连接关系，组成结构化的网络；ZigBee自愈功能：增加或者删除一个节点，节点位置发生变动，节点发生故障等等，网络都能够自我修复，并对网络拓扑结构进行相应地调整，无需人工干预，保证整个系统仍然能正常工作；★成本低设备的复杂程度低，且ZigBee协议是免专利费的，这些可以有效地降低设备成本；ZigBee 的工作频段为免执照频段的2.4GHz，是免使用费的无线通信信道；★网络容量大每个ZigBee网络最多可支持65000个节点，也就是说每个ZigBee节点可以与数万节点相连接。
zigbee的名词解释
zigbee的名词解释随着现代科技的飞速发展，各种智能设备在我们的生活中变得越来越常见。
而在这些设备背后，有一种无线通信技术正在默默地支撑着它们的互联互通。
这种技术就是Zigbee，一个被广泛应用于物联网领域的无线协议。
本文将对Zigbee进行全面的名词解释，分析其原理、特性和应用，并探讨其在未来的发展前景。
1. Zigbee的基本原理Zigbee是一种短距离、低功耗的无线通信协议，其设计初衷是为了提供一种简单、可靠的通信解决方案，使物联网设备能够更加智能地进行互联互通。
Zigbee采用了低复杂度和低功耗的红外线技术，使得其在电池供电或能源有限的设备中能够持久地工作。
此外，Zigbee还使用了自组织和自动路由的网络结构，使得设备能够自动形成网络，自动选择最优路径进行数据传输，提高了通信效率和鲁棒性。
2. Zigbee的特性2.1 低功耗: Zigbee采用了休眠和唤醒的技术，使得设备能够在空闲时进入休眠状态，大大降低能耗。
这种低功耗的设计使得Zigbee适用于很多需要长时间工作的设备，如智能家居中的传感器和控制节点。
2.2 网络扩展性: Zigbee网络能够支持数百个设备的连接，这使得它在大型物联网部署中具有很大的优势。
同时，当新设备加入网络时，Zigbee能够自动重新组网，使得扩展网络变得更加简单快捷。
2.3 安全性: Zigbee采用了128位的高强度加密算法，保障了数据的安全传输。
此外，Zigbee还支持对网络的访问控制和密钥管理等安全机制，提供对等通信的保护。
3. Zigbee的应用领域由于其低功耗、低复杂度和高安全性的特点，Zigbee在许多领域得到了广泛的应用。
3.1 智能家居: Zigbee技术为智能家居的发展提供了坚实的基础。
通过Zigbee协议，各种智能设备，如温度传感器、照明设备、智能门锁等，能够实现互联互通，并通过中心控制系统进行智能化操作。
3.2 工业自动化: Zigbee在工业自动化领域也有着广泛的应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ZigBee无线技术一ZigBee无线技术迎面而来ZigBee是一种崭新的，专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。
也是目前嵌入式应用的一个大热点。
ZigBee的特点主要有以下几个方面：1.低功耗。
在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作6~24个月，甚至更长。
这是ZigBee的突出优势。
相比较，蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。
2.低成本。
通过大幅简化协议（不到蓝牙的1/10），降低了对通信控制器的要求，按预测分析，以8051的8位微控制器测算，全功能的主节点需要32KB代码，子功能节点少至4KB 代码，而且ZigBee免协议专利费。
3.低速率。
ZigBee工作在250kbps的通讯速率，满足低速率传输数据的应用需求。
4.近距离。
传输范围一般介于10～100m之间，在增加RF发射功率后，亦可增加到1~3km。
这指的是相邻节点间的距离。
如果通过路由和节点间通信的接力，传输距离将可以更远。
5.短时延。
ZigBee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms，进一步节省了电能。
相比较，蓝牙需要3~10 s、WiFi需要3s。
6.高容量。
ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254个子节点；同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成65000个节点的大网。
7.高安全。
ZigBee提供了三级安全模式，包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码，以灵活确定其安全属性。
8.免执照频段。
采用直接序列扩频在工业科学医疗2.4GHz(全球) (ISM)频段。
正是这些全新的特点，将使ZigBee技术将在无线数传，无线传感器网络，无线实时定位，射频识别，数字家庭，安全监视，无线键盘，无线遥控器，无线抄表，汽车电子，医疗电子，工业自动化等方面得到非常广阔的应用。
目前有个口号”WIRELESS ANY WHERE”，要实现这个口号的目标，ZigBee技术的广泛应用将是一个重要的前提。
对应电子工程师而言，学习ZigBee、掌握ZigBee，已经是一个不能回避的新课题，但电子工程师如何起步开始学习ZigBee技术，如何建立一个高效率，低价格的ZIGBEE无线技术学习环境，许多电子工程师，单片机工程师感到无从下手，本文提出了三个方面的实用的建议，希望对你快速入门ZigBee技术有所帮助。
二建议一:从自己熟悉的技术平台开始入门由于ZigBee技术是目前嵌入式应用的大热门。
所以，目前全世界很多公司陆续投入这个市场，市场上各种ZigBee的技术方案五花八门，争奇斗艳。
但俗话说“外行看热闹，内行看门道”。
以专家的眼光看，每个方案的提供商，无不追求一个“利”字。
芯片公司为了推销自己的微处理器，推销给用户不同的微处理器(MCU)，不同公司的硬件平台，不同的编译调试系统。
这对应初次进入无线领域的工程师而言，既要面对复杂的ZigBee无线通讯协议，超高频的硬件环境，再加上完全陌生的指令系统、硬件平台，无疑对学习ZigBee是”雪上加霜”。
建议的解决的之道是选择8051微处理器为ZigBee的核心MCU， 8051微处理器诞生30多年，目前在国内最为普及。
大学中专、都有广泛的课程；各种参考书，到处都有。
开发软件KEIL、 IAR 早已被大家熟悉，用起来最顺手。
有言论说8051”老了”，怕不能担当此重任，也有言论说8051会产生数字噪声，影响无线通讯……以专家的眼光看，这些都是没有依据的说法。
随着芯片科技的发展，今天的8051早已经脱胎换骨，只是片上系统(SoC)的一小部分，而且在低功耗、高速度、低噪声等方面，有了质的飞跃。
拿TI/CHIPCON公司最新的ZigBee单片机CC2430/CC2431为例，其8051内核经过特别设计，可以和2.4GHZ的ZigBee无线收发电路完美的配合工作，绝不会因为其8051内核的高速运行而对高频无线通讯有任何影响。
从8051入手，入门ZIGBEE技术，好处如下:1)无需重新学习微处理器结构原理，无需重新熟悉编译/调试工具；2)对片上系统的I/O、定时器、A/D、 PWM、看门狗等等，也无需重新学习；3)如果你没有单片机的基础，学起来也非常容易，也容易找到人请教、交流；从技术眼光看，ZigBee技术的核心是软件，如果MCU是8051，则ZigBee是由C51代码组成的一堆软件而已。
无论是无线数据传输，路由算法，网络拓扑…都是各种函数的组合，代码组合。
如果你熟悉C51编程，你就很容易熟悉ZigBee的代码，同时将自己的应用代码和ZigBee结合在一起。
从硬件而言，如果你已经熟悉8051，学习ZigBee最好从片上系统(无线单片机)开始进入，因为对于初学无线的工程师而言，从无线单片机开始，可以避开硬件/高频方面的很多难点(如CC2430/CC2431/CC1110/CC2510无线部分完全集成在芯片中，外部只有很少几只零件，你几乎完全不需要考虑如何焊接，如何调试无线高频部分硬件)，直接进入最关键的部分的学习。
三建议二选择一个负担得起的ZigBee开发平台根据建议一，入门最理想的是选择8051内核的ZigBee无线单片机，理想的选择是最新的CC2430，如果需要高精度无线定位的话，可以容易的扩展到CC2431(关于这两种无线单片机网上有很多介绍)，注意CC2430/CC2431无线单片机是目前世界上仅有的带有128K闪存的8051内核的ZigBee无线单片机。
有几家公司也号称推出了8051内核的ZigBee无线单片机，但他们的”单片机”只有ROM(只读存储器)，没有存放程序的闪存，必须要外加一个小的闪存，你的全部程序必须存储在外部的闪存中，如果你使用这样的无线单片机，最大的问题是不能对你自己开发的代码加密，任何人可以从外部闪存轻易中获得你辛辛苦苦开发的代码?!但是使用CC2430/CC2431就不会有这样的问题发生。
从CC2430/CC2431入门ZigBee技术，为了能进行程序编译，下载，在线调试，你必须需要一套实际的CC2430/CC2431无线开发平台系统，该系统可以在你的实验室，也可以在你家里，无论是花你老板的“银子”，还是你自己为未来进行技术投资而“自掏腰包”，这套开发系统从目前国内外情况看，都不可能太便宜，价格从几百美元到上万美元不等。
作为入门者，当然希望有一套负担得起的开发平台，从目前市场情况看，作者认为国内用户最理想的选择是成都无线龙通讯公司的C51RF-3-CC2430无线开发平台，原因如下:1)入门价格低(个人/教育/科研/批量可以另外优惠)，性能可靠，功能齐全，具有国外高价格ZigBee CC2430/CC2431开发系统全部功能(注意，无线龙通讯提供的这个平台同时，也提供升级到ZigBee/802.15.4协议栈全部C51源代码，而不是像国外同类产品那样，只提供二进制/不可修改的目标码库，用户升级到ZigBee/802.15.4协议栈全部C51源代码的价格只有国外同类产品价格的十分之一)。
2)包括一个USB接口的全功能仿真器，两个完全高频测试的ZigBee/802.15.4兼容无线模块。
IAR编译调试软件和无线表演软件C51源代码光盘等。
3)多年专业无线开发系统生产经验，技术支持，保证质量可靠，已经有清华大学/国防科技大学/重庆大学等大量用户成功使用。
当然价格目前比起一般单片机开发系统一、二千元一台的价格是高了一些，但是，这是全新的高科技，高频高速，几万行ZigBee/802.15.4 C51源代码，市场巨大，都是普通单片机不能相比的，俗话说“舍不得孩子套不着狼”，如果你决心要尽快掌握最先进的无线技术，决心要开发ZigBee产品，花几千银子也是值得的事情。
C51RF-3 BK CC2430/CC2431ZigBee无线开发系统包括一个C51RF-3实时在线仿真器，该仿真器通过USB接口直接连接到你的电脑，同时，通过10线仿真电缆连接到CC2430ZigBee 无线单片及目标板，就方便的完成了连接；无需其他的直流电源。
编译，调试采用 IAR 7.20以上C51开发环境。
该软件开发工具非常类似KELL的开发平台，如果你熟悉KELL的C51开发平台，你应该非常容易去使用和非常喜欢这个功能强大的类似的IDE/DEBUG平台。
成都无线龙通讯科技公司精心设计的这个目标板分成两部分，底板由电源，RS232接口，键盘，图形液晶显示器，电池系统组成，其核心，其实是一个移动无线终端的原形，菜单和汉字显示都具备，无论进行联机的开发，软件下载，还是脱机的独立运行，用电池供电，进行无线通讯距离测试，都非常方便。
更为巧妙的是，将无线CC2430模块从低板上取下来，给模块连接上2个AA电池，无线模块也可以单独运行，下载程序，独立运行。
对于许多要求小体积的应用，如 RFID等，非常方便。
对于学习ZigBee技术，你只要连接电脑，运行IAR C51开发环境，就可以方便的观察ZigBee/802.15.4协议栈源代码的运行情况，跟踪协议栈运行情况，单步，断点，ZIGBEE的整个协议，完全透明/可控，可操作……无线收发情况也在电脑屏幕上，一目了然，随你控制。
有了这套工具，即使没有如何无线通讯经验的工程师，也能够在很短时间，熟悉复杂的ZigBee 协议，很快将自己的应用，和ZigBee无线技术结合在一起，成为无线通讯的内行。
四建议三实践第一，动手第一，只有动手，才能快速入门精通高频无线技术，单片机技术，C51编程，无线传感器技术，无线网络技术和ZigBee/802.15.4技术都属于实验技术和实用技术，具体的掌握这些技术，都需要实际的动手，通过编程序，实际调试，实际电路板，现场测试分析等，来真正了解技术的核心，来具备实际的经验。
从知识准备来讲，可以直接读无线单片机的各种数据手册，ZigBee/802.15.4技术规范等，也可以看看有没有象《无线通讯的入门和实战》这样类似的无线通俗读物，可惜目前这类实用的无线书籍太少了，希望我们的大学教授们，多出一些实用的书籍，目前书店的无线类书籍大多是理论，各种复杂的计算公式，让人看起来非常吃力。
但如何去象开发单片机一样，实实在在的做程序，做电路板，去调试。
测试，最后做一个实际的无线产品，在这些书籍中很难发现，而这才是我们电子工程师最需要的东西。
动手去做，在实践中体验无线通讯的原理，自己编程序，自己观察无线通讯的实践过程，师快速掌握ZigBee/802.15.4短距离，低功耗无线网络技术的关键。
有了上述的开发工具，你就具备了动手的全部条件，剩下的就是看你有多少智慧，去实现千千万万的应用，去开发形形色色的无线产品了。