物联网简介及基于ZigBee的无线传感器网络
基于ZigBee技术的无线传感器网络系统研究_学士学位论文
学士学位论文基于ZigBee技术的无线传感器网络系统研究摘要随着信息技术的发展,人们对无线通信技术的要求日益提高。
传统的无线通信技术Wi-Fi、超宽带通信UWB、近场通信NFC、蓝牙、红外无线数据通信(IrDA)等技术,已经不能满足当今对无线应用的需求。
尤其是物联网技术的提出,需要传感器网络具有低速率、低功耗、低成本、自组网能力强等特点,并且在恶劣的自然环境下也能正常工作。
ZigBee技术就是在这样的历史背景下应运而生。
ZigBee 技术是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术,是一种介于无线标识技术和蓝牙之间的技术提案,主要用于近距离无线连接,其优良的自组网性能和网络的健壮性整体的网络协调性等都是其它无线技术无法比拟的。
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本设计是基于ZigBee技术开发的一套无线传感网络模拟装置。
该装置采用射频性能优良的Ti (Texas Instruments)公司CC2430芯片作为核心的控制模块,使用高效的IAR集成开发环境作为软件平台,显示模块采用HS12232-9 LCD液晶屏显示模块,上位机可通过PC串口管理全网的数据和命令的收发。
串口通信软件采用VC6.0开发,界面友好,使用方便。
当数据的在ZigBee网络中传播时,可以在PC机上使用Packed Sniffer等抓包软件捕获网络中的数据,进行研究和分析。
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本模拟装置的功能实现比较完善,网络协调性较好。
可以按照组网要求发送和接收数据,并将数据和命令清楚的显示在LCD液晶屏上,且数据也能够及时的上传给上位机,供管理和使用人员参考和调试。
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【关键词】ZigBee；无线传感器网络；Z-Stack；CC2430AbstractWith the development of information technology, the increasing demand for wireless communications technology. The wireless communications technology Wi-Fi, ultra-wideband communications UWB, Near Field Communication the NFC, Bluetooth, infrared wireless data communications (IrDA) technology, can no longer meet today's demand for wireless applications. Especially the Internet of Things technology, the need to sensor networks with low-rate, low power, low cost, since the networking ability and other characteristics, and in the harsh natural environment can work properly. ZigBee technology is against this historical background, came into being. ZigBee technology is an emerging short-range, low-rate wireless network technology is a cross between a wireless identification technology and Bluetooth technology proposals, mainly for short-range wireless connections, good network performance and network the robustness of the overall network coordination are other wireless technologies can not match.The design is based on ZigBee technology developed by a wireless sensor network simulator. The device uses the excellent RF performance of Ti (Texas Instruments) Company CC2430 chip as the core of the control module, the use of efficient IAR Integrated Development Environment software platform, the display module HS12232-9 LCD LCD screen display module, the host computer through the PC serial port manage the whole network to send and receive data and commands. The host computer using VC6.0 development-friendly interface, easy to use. When the spread of data in the ZigBee network, you can use on a PC Packed the Sniffer capture software to capture network data, conduct research and analysis.Simulator functions to achieve a relatively complete network coordination. Accordance with the requirements of the network to send and receive data, and data and commands to display on the LCD screen and the data can also be timely upload to the host computer for management and use of personal reference and debugging.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
基于ZigBee技术的无线传感器网络节点的设计.
0引言目前发展较成熟的几大无线通信技术，往往比较复杂，不但耗费较多资源，成本也较高，不适于短距离无线通信。
ZigBee 技术的出现就弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺，大大减少资源的浪费，且有很大的发展前景。
ZigBee 技术是在IEEE 802.15.4协议标准的基础上扩展起来的，是一种短距离、低功耗、低传输速率的无线通信技术。
该技术主要针对低速率传感器网络而提出，能够满足小型化、低成本设备的无线联网要求，可广泛应用于工业、农业和日常生活中。
ZigBee 无线网络根据应用的需要可以组织成星型网络、网状网络和簇状网络三中拓扑结构。
ZigBee 网络有两种类型的多点接入机制。
在没有使能信标的网络中，只要信道是空闲的，任何时候都允许所有节点发送。
在使能信标的网络中，仅允许节点在预定义的时隙内进行发送。
协调器会定期以一个标知为信标帧的超级帧开始发送，并且希望网络中的所有节点与此帧同步。
在这个超级帧中为每个节点分配了一个特定的时隙，在该时隙内允许节点发送和接收数据。
超级帧可能还含有一个公共时隙，在此时隙内所有节点竞争接入信道。
1无线传感器网络节点硬件设计本文采用集成MCU+射频收发模块的SOC 设计方式，这种组合方式的兼容性与芯片之间的数据传输可靠性强，而且能实现节点的更微小化和极低的功耗。
1.1无线传感器网络节点组成无线传感器网络节点一般由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和电源管理模块组成，如图1所示。
数据采集单元用来采集区域的信息并完成数据转换，采集的信息包含温度、湿度、光强度、加速度及大气压力等；数据处理单元控制整个节点的处理操作、路由协议、同步定位、功耗管理和任务管理等；数据传输单元用于与其他节点进行无线通信、交换控制消息及收发采集数据；电源管理单元选通所用到的传感器。
1.2CC2430模块本文采用CC2430芯片为核心来设计传感器节点。
CC2430芯片是挪威Chipcon 公司推出的符合IEEE 802.15.4标准ZigBee 协议的Soc 解决方案。
ZigBee技术的无线传感网络研究
ZigBee技术的无线传感网络研究一、引言随着物联网的迅速发展，无线传感网络技术正逐渐成为现代通信领域的研究热点。
作为无线传感网络技术的一种重要的代表，ZigBee技术以其低功耗、低成本、自组织以及可靠性高等特点，被广泛应用于家庭自动化、智能环境监测、工业控制、医疗健康等领域。
本文将对ZigBee技术的无线传感网络进行深入研究和探讨。
二、ZigBee技术的概述ZigBee技术是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速、低功耗、短距离的无线通信技术。
与其他无线传感网络技术相比，ZigBee技术具有以下几个突出特点。
1. 低功耗：ZigBee技术采用了休眠唤醒技术，节点在不进行通信时会进入休眠状态，大大降低了能耗，因此非常适用于需要长时间运行的设备。
2. 低成本：ZigBee技术的硬件成本较低，且协议栈的内存要求也不高，这使得其在大规模部署中有着较大的优势。
3. 自组织性：ZigBee网络中的节点可以自动进行组网和组网优化，无需手动配置，降低了部署和维护的复杂性。
4. 可靠性高：ZigBee技术采用了AES-128位加密算法，保障了数据的安全性，同时还具备网络重组能力和自愈能力，保证了网络的高可靠性。
ZigBee技术适用于对功耗和成本要求较高，对数据传输距离较短，且对网络可靠性有一定要求的应用场景。
三、ZigBee技术的无线传感网络架构ZigBee技术中的无线传感网络通常由网络协调器（Coordinator）、路由器（Router）、终端设备（End Device）三种类型的节点组成。
1. 网络协调器：网络协调器是ZigBee网络的核心，负责启动和维护网络，处理网络配置和管理，协调网络中其他节点的通信。
一个ZigBee网络中只能有一个网络协调器。
2. 路由器：路由器主要是用来转发数据包的中间节点，可以帮助网络协调器扩大网络范围，提升网络的容量和覆盖范围。
3. 终端设备：终端设备通常是网络中的传感器或执行器，负责采集数据或执行相应的动作，它们不能转发数据包，只能与网络协调器或路由器进行通信。
基于ZigBee协议的无线传感器网络技术的分析和应用
３０．基于ＺｉｇＢｅｅ协议的无线传感器网络技术的分析和应用基于ＺｉｇＢｅｅ协议的无线传感器网络技术的分析和应用ＡｎａＩｙｓｉＳａｎｄＡｐｐ｜．ｃａｔｊＯｎＯｆＶＶｉｒｅＩｅＳｓＳｅｎｓＯｒＮｅｔｗｏｒｋＢａｓｅｄＯｎＺｉｇＢｅｅＰｒｏｔＯｃＯ陈靖（闽江学院计算机科学系，福建福州３５１０１０８）吴景东（福州大学数计学院，福建福州３５１０１０８）摘要无线传感网络是近几年的一个技术热点。
在设备中嵌入标准化的无线网络协议，有利于设备之间的互通和互联。
升级和维护。
在对无线传感网络特点总结的基础上，分析了一种在无线传感网络中有广泛应用前景的协议标准——ＺｉｇＢｅｅ协议的结构，特点，应用前景与应用方式。
关键词：ＺｉｇＢｅｅ协议，ＩＥＥＥ８０２．１５．４标准，无线传感器网，网络协议Ａｂｓｔ怕ｄＷ｝ｒｅＩｅｓｓｓｅｎｓＯｒｎｅｎⅣｏｒｋｉｓａｔｅｃｈｎｏＩｏｇｙｈｏｔｓｐＯｔｉｎｒｅｃｅｎｌｙｅａｒｓ．ＥｍｂｅｄｄｅｄｉｎｔｈｅｄｅｖｉｃｅｗｉｔｈｓｔａｎｄａｒｄｗｉｒｅＩｅｓｓｎｅｔ－ｗｏｒｋｐｒｏｔｏｃｏｌｉｓｂｅｎｅ怕ｃｉａＩｌｏｓｈａｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｎｅｃｔｉＶｉｔｙｂｅｔＷｅｅｎｄｅｖｉｃｅｓ，Ｕｐｇｒａｄｉｎｇａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓｐａ．ｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｊｓｔｉｃｓ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈＯｄｓａｎｄａｐｐＩｉＣａｔｉＯｎｐｒＯｓｐｅｃｔｓ０ｆＺｉｇＢｅｅｐｒＯｔＯｃＯＩｂａｓｅｄｏｎｌｈｅＳｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｃｈａｒａｃｌｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｗｉｒｅＩｅｓｓｓｅｎｓＯｒｎｅｔｗＯｒｋｓ．ＫｅｙｗＯｒｄｓ：ＺｉｇＢｅｅｐｒＯｔＯｃＯＩ，ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｓｔａｎｄａｒｄ，ｗ汁ｅＩｅｓｓｓｅｎｓＯｒｎｅｔｗｏｒｋ，ｎｅｔｗＯｒｋｐｒＯｔＯｃＯＩ作为互联网在形式上的扩展，２００９年８月，美国提出“物联网”的概念，“物联网”发展的４个主要技术为：ＲＦＩＤ、传感器、嵌入式智能技术及纳米技术。
基于ZigBee的无线传感器网络设计
毕业设计（论文）学院名称学院名称专业名称专业名称学生学号学生学号学生姓名学生姓名指导教师教授姓名助理指导老师老师姓名202 年月基于ZigBee的无线传感器网络设计摘要无线传感器网络(WSN)是当前世界上传感器网络发展的主要方向。
设计无线传感网络的主流网络协议ZigBee作为新兴的无线网络技术在军事自动化、家用智能控制和工业监控等领域都有着十分广阔的应用前景。
此次设计从ZigBee技术开始入手，本设计首先对无线传感器网络以及ZigBee技术的背景、发展状况以及应用前景进行了简单介绍，然后从体系结构、网络协议结构和特点等方面对无线传感器网络进行简单的描述。
通过分析ZigBee技术的特点、协议体系的结构、设备类型以及拓扑形式，应用ZigBee 协议以及传感器技术构成短距离简单无线温度传感网络，并提出了一种基于ZigBee 无线传感器网络的机房环境监测系统。
本设计对基于ZigBee的无线传感器网络的硬件部分进行了设计，其中包括主芯片CC2530、传感器设备、电源电路等。
最后，本设计为基于ZigBee的无线机房环境监测网络的软件部分设计了流程图。
此次设计弥补了当前一些远程机房进行有线监控的不足，对实际的应用有较好的参考价值。
关键词：无线传感器网络;ZigBee; CC2530; 机房环境监测Design of wireless sensor network based onZigBeeAbstractWireless sensor network (WSN) is the main direction of the development of sensor networks in the world. As a new wireless sensor network ,the mainstream network protocol ZigBee has broad application prospects in the field of intelligent control, military automation and industrial monitoring.This design mainly proceed from the ZigBee technology.Firstly, on the wireless sensor network and ZigBee technology background, development situation and application prospect were introduced, and then based on the aspects of system structure, network protocol, structure, characteristics and key issues of the wireless sensor network is a simple description of it. Based on the analysis of the characteristics of ZigBee technology, the protocol system structure, device type,and topology, the application of ZigBee protocol and sensor technology constitute a short distance simple wireless temperature sensor network. A monitoring system of computer room based on ZigBee wireless sensor network is presented in this system. The design of the hardware of the wireless sensor network based on ZigBee is designed, including the main chip CC2530, sensor equipment, RF module, power supply circuit, etc. Finally, the paper designs the flow chart for the wireless temperature sensor network software based on ZigBee. This design makes up for the shortage of the current remote computer room, and has good reference value for the practical application.Keywords: Wireless sensor network; ZigBee;CC2530;Monitoring of computer room environment目录1绪论 (1)1.1课题设计的背景、目的及意义 (1)1.2国内外相关研究的发展现状 (2)1.2.1国外相关研究发展现状 (2)1.2.2 国外相关研究发展现状 (2)1.3基于ZigBee 的无线传感器网络的应用领域 (3)2基于 ZigBee 的无线传感器网络相关分析 (4)2.1无线传感器网络概述 (4)2.1.1无线传感器网络体系结构 (4)2.1.1 WSN 的网络协议结构 (4)2.2 ZigBee 相关技术研究与分析 (6)2.2.1 ZigBee 技术的特点 (6)2.2.2 ZigBee 协议体系的结构 (8)2.2.3 ZigBee 的设备类型 (9)2.2.4 ZigBee的三种网络拓扑形式 (10)3 基于 ZigBee 的机房环境监测系统的总体设计 (11)3.1系统设计的背景 (12)3.2设计要求及实现的功能 (12)3.2.1系统设计的要求 (12)3.2.2需要实现的功能 (12)3.3系统组成及结构 (13)3.3.1系统网络构成 (13)3.3.2系统工作原理 (14)4基于 ZigBee 的机房环境监测系统的硬件设计 (16)4.1数据处理与数据传输模块 (16)4.2传感器模块 (19)4.2.1温度传感器DS18B20 (19)4.2.2 HC-SR501 人体感应模块 (20)4.3电源模块及液晶屏 (22)4.4 各节点的硬件设计 (22)5基于 ZigBee 的机房环境监测系统的软件设计 (25)5.1 ZigBee 无线传感器网络应用模块软件设计 (25)5.2主机监测软件设计 (28)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)1绪论1.1课题设计的背景、目的及意义在如今的世界，随着科学技术的飞速发展，各种新思想、新技术层出不穷，各种不同领域的知识和技术也在不停地交融，于是产生了多个极具研究价值并有着深远意义的科研课题。
物联网智能家居-zigbee无线传感器网络及应用分析
物联网智能家居-zigbee无线传感器网络及应用分析编辑：史先生南京物联传感技术自人类踏入信息时代，自然界的信息通过传感器源源而来。
而随着技术的发展，人们已不满足于原有单一的、独立的传感器系统。
很多时候，我们需要将来自不同区域的信息联合汇总，从而实现对现场状况的综合判断。
在农场里，我们需要了解各处作物的灌溉情况，土壤空气质量，以确保农作物健康生长；在矿区，我们需要知道瓦斯浓度，矿工位置以及地下矿场温湿度，粉尘浓度以保证工人人身安全；在大型建筑中，我们又需要了解建筑各个位置受环境湿度，风速的影响以及自身老化程度，以及时维护建筑的结构健康。
通常，在这些情况下，用来采集数据的传感器被放置在相距上千米的位置，并且需要在长达几个月甚至几年的时间内进行连续数据检测工作，工作人员无法经常进行维护。
这时，长距离布线，数据的汇总，传感器的远程配置，系统长期供电以及信号的安全性等都是工程师需要考虑的问题。
而随着无线传感器网络(Wireless Sensor Network)技术的发展，这些瓶颈被一一化解。
在无线传感器网络中，每一个节点都能够独立采集，并将数据汇总。
根据应用规模的不同，节点的数目可以达到上万，监测超过几十平方公里范围内的各类信号。
那么，究竟什么是无线传感器网络呢？无线传感器网络技术无线传感器网络是一种由独立分布的节点以及网关构成的传感器网络。
安放在不同地点的传感器节点不断采集着外界的物理信息，如温度、声音、震动等。
相互独立的节点之间通过无线网络进行通信。
无线传感器网络的每个节点都能够实现采集，数据的简单处理，还能接收来自其他节点的数据，并最终将数据发送到网关。
工程师可以从网关获取数据，查看历史数据记录或进行分析。
通常，一个典型的无线传感器网络节点的硬件结构包括：传感器接口、ADC、微处理器、电源以及无线收发装置。
无线传感器网络诞生于上世纪70年代，最早被应用于美国军方资助项目。
经过近30年的发展，无线传感器网络的应用逐渐转向民用，在森林、河流的环境监测中、在建筑环境的智能化应用中，以及一些无法放置有线传感器的工业环境中都已经出现了它的身影。
基于ZigBee协议的无线传感器网络系统的设计与实现
基于ZigBee协议的无线传感器网络系统的设计与实现随着科技的不断发展，越来越多的智能化设备被广泛应用于各个领域中，其中无线传感器网络技术就是其中一项十分重要的技术。
在众多的无线传感器网络协议中，ZigBee协议的应用越来越广泛。
本文将从设计与实现方面来探讨基于ZigBee协议的无线传感器网络系统的相关问题。
一、无线传感器网络系统的结构无线传感器网络系统由传感器节点、网关、中心控制器和用户终端组成。
其中传感器节点通过感知、采集环境信息，并将数据传输给网关。
网关将传感器节点的数据汇总处理后，上传至中心控制器，中心控制器再将信息返回至用户终端进行显示。
无线传感器网络中的传感器节点需要具备一定的处理能力、存储能力和通讯能力。
二、ZigBee协议的特点ZigBee是一种跨层、跨平台、低功耗、低速率、短距离、多节点网络协议。
其特点是具有高度的稳定性和可靠性，具有多级网络拓扑结构，且节点的电能消耗较小。
该协议的网络层采用星型结构或网状结构，传输层和应用层可以根据应用需求进行选择。
三、无线传感器网络系统的设计与实现在基于ZigBee协议的无线传感器网络系统中，需要设计各个模块的功能，并选择合适的硬件平台和软件支持。
在传感器节点的设计中，需要选择合适的传感器进行环境信息的感知，采用微控制器进行数据处理，并集成ZigBee无线通信模块进行信息传输。
在网关的设计中，需要选择小型化单板计算机进行信息处理和数据汇总，并集成ZigBee模块进行无线通信。
中心控制器可以采用微处理器或者通用计算机进行大量数据处理和分析，用户终端则可以通过互联网来实现在线监控。
四、无线传感器网络系统的应用基于ZigBee协议的无线传感器网络系统可以广泛应用于环境检测、工业自动化、医疗保健、家居智能化等领域中。
例如在环境检测中，可以用于对室内空气、水质等参数进行监测；在工业自动化领域中，可以用于对生产线上各个节点的温度、湿度等信息进行实时监测和控制；在医疗保健领域中，可以用于对病人的生命信号进行监测和远程医疗；在家居智能化领域中，可以用于自动控制温度、湿度、照明等设备，实现高效节能。
无线传感器网络基于Zigbee协议的环境监测系统
无线传感器网络基于Zigbee协议的环境监测系统无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）基于Zigbee协议的环境监测系统在近年来得到了广泛的应用和研究。
该系统通过无线传感器节点实时采集环境数据，并通过Zigbee协议进行数据传输和协调，为环境监测提供了更加便捷和高效的解决方案。
一、无线传感器网络基础介绍无线传感器网络是由大量的无线传感器节点组成的分布式传感器系统，这些节点能够自主感知和处理环境中的各种信息，并能互相之间进行通信和协作。
无线传感器网络具有自组织、自适应、低功耗、大规模部署等特点，被广泛应用于环境监测、智能家居、军事侦查等领域。
二、Zigbee协议介绍Zigbee是一种基于IEEE 802.15.4无线标准的短距离、低功耗、低速率的无线通信协议。
Zigbee协议具有低复杂性、低功耗和低数据速率的特点，适用于对数据传输要求不高但功耗要求较低的应用场景。
Zigbee协议的引入使得无线传感器网络的建立和管理更加简单和高效。
三、环境监测系统的设计与实现1. 网络拓扑结构设计无线传感器网络的网络拓扑结构对系统的性能和能耗有着重要的影响。
常用的网络拓扑结构包括星型结构、树状结构和网状结构等。
根据环境监测的需求和应用场景的特点，选择合适的网络拓扑结构可以提高系统的稳定性和可靠性。
2. 传感器节点设计传感器节点是无线传感器网络的基本组成单位，负责采集环境数据、通信和数据处理等功能。
传感器节点的设计需要考虑功耗、通信距离、数据处理能力等因素。
合理设计传感器节点的硬件和软件结构可以提高系统的性能和功耗控制能力。
3. 数据传输和协调无线传感器网络中的数据传输和协调是环境监测系统的核心功能。
利用Zigbee协议进行数据传输和协调可以提高系统的实时性和可靠性。
节点之间通过Zigbee协议进行数据传输和通信，通过集中控制器进行数据处理和协调，实现环境数据的准确采集和监测。
四、无线传感器网络基于Zigbee协议的环境监测系统的优势1. 低功耗：无线传感器节点采用低功耗设计，系统整体功耗较低，能够满足长时间连续监测的需求。
基于Zigbee协议的无线传感器网络节点的研制
一、CC2530芯片
CC2530是Chipcon公司推出的一款2.4GHz ZigBee/IEEE 802.15.4 RF System-on-Chip（SoC）芯片，它集成了高性能8051微控制器和可编程闪存，以 及其它一些硬件组件，使得其具有高性能、低功耗、小体积等特点。
二、ZigBee协议栈
ZigBee是一种低速、低功耗、近距离的无线通信协议，主要应用于智能家居、 工业自动化、健康医疗等领域。ZigBee协议栈是实现ZigBee通信的重要软件基础， 它包含了物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等层次，能够实现设备 的互联互通。
三、设计无线网络传感器节点
基于CC2530和ZigBee协议栈设计无线网络传感器节点，主要包括硬件设计和 软件设计两个部分。
在环境监测领域，无线传感器网络测量节点的设计需要满足以下需求： 1、低功耗：节点应采用低功耗器件，以满足长时间监测的要求。
2、可靠性：节点应具备一定的抗干扰能力，以确保监测数据的准确性。 3、可扩展性：节点应支持多种传感器接口，以便于扩展和升级。
4、低成本：节点应具有较低的成本，以满足大规模部署的要求。
总之，基于CC2530和ZigBee协议栈设计的无线网络传感器节点具有低功耗、 小体积、高性能等优点，适用于智能家居、工业自动化、健康医疗等领域。通过 硬件设计和软件设计的优化，可以提高节点的性能和使用可靠性，进一步拓宽其 应用范围。
随着环境监测领域的不断发展，无线传感器网络作为一种新型的监测技术， 越来越受到人们的。其中，基于ZigBee协议的无线传感器网络具有低功耗、低成 本、高可靠性等优点，因此在环境监测领域具有广泛的应用前景。本次演示将介 绍一种基于ZigBee协议的环境监测无线传感器网络测量节点的设计。
ZigBee无线传感器网络的研究与应用
3、医疗领域
在医疗领域，ZigBee无线传感器网络可以用于病人生命体征监测、医疗器械 管理等方面。例如，将传感器节点安装在病人体表或医疗器械上，实时监测病人 的生命体征数据或医疗器械的使用情况，并将数据通过ZigBee网络发送到医疗中 心，实现对病人和医疗器械的远程监控和管理。
四、案例分析
以智能家居为例，介绍ZigBee无线传感器网络的具体实现方案和优势。
二、技术原理
ZigBee无线传感器网络的技术原理包括以下两个方面：
1、数据传输
ZigBee采用直接序列扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）相结合的物理层传输 技术，具有较强的抗干扰能力和较好的稳定性。其数据传输速率较低，但能够满 足低功耗、低成本的要求。
2、网络构建
ZigBee无线传感器网络采用树状结构，由协调器、路由器和终端节点组成。 协调器负责网络的组建和维护，路由器负责节点的管理和路由，终端节点负责数 据的采集和发送。各节点之间采用无线方式进行通信，并通过码进行身份标识。
结论
本次演示介绍了无线传感器网络和ZigBee技术的特点、应用领域及未来研究 方向，并通过具体案例分析了其应用优势。随着物联网技术的不断发展，无线传 感器网络和ZigBee技术的未来研究方向和应用前景非常广阔。这些技术的广泛应 用将为智能社会发展带来重要的推动作用。
感谢观看
总之，ZigBee无线传感器网络作为一种低功耗、低成本、高可靠性的无线通 信技术，在未来的物联网领域中将会发挥越来越重要的作用。
参考内容
随着物联网技术的迅速发展，无线传感器网络和ZigBee技术在各个领域的应 用越来越广泛。本次演示将介绍无线传感器网络和ZigBee技术的特点、应用领域 及未来研究方向，并通过具体案例分析其应用优势。
基于zigbee的无线传感器网络节点设计
传感器节点一般由数据采集单元、数据处理单元和数据传输单元以及电源管理单元等模块组成[5]。节点硬件结构由图2所示。微处理器ATmega128通过SPI总线和一些离散控制信号与RF收发芯片CC2430进行通信。
图2 传感器网络节点组成框图
CC2430外围电路。CC2430内部使用1.8V工作电压，适合于电池供电的设备，外部数字I/O接口使用3.3V电压，这样可以保持和 3.3V逻辑器件的兼容型。它在片上集成了一个自流稳压器，能够把3.3V电压转化成1.8V电压。这样对于只有3.3 V电源的设备，不需要额外的电压转换电路就能正常工作。图3 CC2430芯片外围电路
RF CC2430CC2430芯片[4]以强大的集成开发环境作为支持，内部线路的交互式调试以遵从IDE的IAR工业标准为支持，得到嵌人式机构很高的认可。它结合Chipcon公司全球先进的ZigBee协议栈、工具包和参考设计，展示了领先的ZigBee解决方案。其产品广泛应用于汽车、工控系统和无线传感器网络无线传感器网络等领域，同时也适用于ZigBee之外2. 4GHz频率的其他设备。
本文来源于与非网
基于zigbee的无线传感器网络节点设计
一、引言
ZigBeeZigBee[2]是一种基于 IEEE802.15.4规范的无线技术。它具有在802.15.4规范上创建的安全和应用层接口、工作于免授权的2.4GHz频段、以年计算的超低电池寿命、极大可伸缩的网络和星型网络拓扑（每个主设备可支持4万多个节点）等诸多优点，在国防军事、工业控制、消费性电子设备等领域有很大的发展空间 [3]。
二、硬件设计
1、芯片无线收发模块内部结构
CC2430芯片的内部结构。天线接收的射频信号经过低噪声放大器和I/Q下变频处理后，中频信号只有2MHz，此混合I/Q信号经过滤波、放大、AD变换、自动增益控制、数字解调和解扩，最终恢复出传输的正确数据。
基于ZigBee无线传感器网络系统设计与实现
基于ZigBee无线传感器网络系统设计与实现基于ZigBee无线传感器网络系统设计与实现摘要：随着物联网的快速发展，无线传感器网络技术成为了实现物联网智能化的重要组成部分。
该文主要介绍了基于ZigBee无线传感器网络系统的设计与实现，包括网络拓扑结构、节点选取、通信协议、能量管理等方面的内容。
通过具体实例，验证了该系统的可靠性和有效性，并展望了其在物联网领域的广泛应用前景。
关键词：ZigBee；无线传感器网络；网络拓扑结构；通信协议；能量管理一、引言近年来，物联网技术成为信息技术和通信技术的研究热点，被广泛应用于智能家居、智能交通、环境监测等领域。
而作为物联网的一项重要技术支撑，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）在实现物联网智能化过程中起着重要作用。
ZigBee作为一种广泛应用于无线传感器网络的低功耗、低速率、短距离的通信技术，已经成为了解决无线传感器网络通信问题的首选方案。
二、ZigBee无线传感器网络系统的设计2.1 网络拓扑结构设计在ZigBee无线传感器网络系统设计中，网络拓扑结构是一个重要的考虑因素。
常见的网络拓扑结构包括星型、树型和网状结构。
根据具体应用场景和需求，选择合适的拓扑结构可以提高系统性能和可靠性。
2.2 节点选取节点选取是ZigBee无线传感器网络系统设计的关键环节。
合理选择节点数量和位置，可以保证无线传感器网络的有效覆盖范围和数据传输质量。
根据应用需求和网络拓扑结构，选取适当数量的节点，并合理布局节点的位置，可以有效降低系统成本和能量消耗。
2.3 通信协议设计ZigBee无线传感器网络系统的通信协议设计是保证数据可靠传输的关键。
在ZigBee协议栈中，应用层、网络层、MAC层和物理层之间通过接口进行通信。
通过设计合理的通信协议，可以提高系统的通信效率和可靠性。
2.4 能量管理能量管理是ZigBee无线传感器网络系统设计中的一项重要工作。
物联网中的无线传感器网络自组织路由技术
物联网中的无线传感器网络自组织路由技术物联网（IoT）是指通过互联网将智能设备、物理对象和传感器连接起来并实现互相通信与数据交换的技术。
在物联网系统中，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）起着至关重要的作用，它由大量分散部署的传感器节点组成，可以感知、采集并传输环境和对象的数据。
作为物联网的基础，无线传感器网络需要具备自组织路由技术来实现高效可靠的数据传输。
一、无线传感器网络简介无线传感器网络通常由传感器节点、基站节点和通信链路组成。
传感器节点负责数据采集并通过通信链路与基站节点进行数据传输，基站节点作为数据汇聚中心接收和处理节点传输的数据。
无线传感器网络具有自组织、自修复、自动配置等特点，能够适应复杂的环境并提供可靠的数据传输服务。
二、无线传感器网络的路由问题在无线传感器网络中，传感器节点分布广泛且数量庞大，节点之间的通信距离有限，传感器资源有限，因此如何选择合适的路径进行数据传输成为一个重要问题。
传统的路由协议在无线传感器网络中并不适用，由于网络拓扑的不稳定性，传感器节点频繁动态加入和离开网络，传统路由无法满足网络的稳定性、可靠性和能耗等需求。
三、无线传感器网络自组织路由技术自组织路由技术是解决无线传感器网络中路由问题的一种有效方法。
它可以根据网络的拓扑结构、节点的能量状况等动态调整路由路径，实现网络的自适应和优化。
以下是几种常见的无线传感器网络自组织路由技术：1. 分簇式路由分簇式路由将传感器节点划分为不同的簇（Cluster），每个簇由一个簇头（Cluster Head）负责协调簇内节点的通信和数据聚合，簇头之间通过多跳传输数据到达基站节点。
分簇式路由可以降低网络中传输的时延，减少能耗，提高网络的稳定性。
2. 基于最短路径的路由基于最短路径的路由算法在无线传感器网络中广泛应用。
它根据节点之间的距离或代价来选择最短路径进行数据传输，控制包的转发，以实现快速高效的数据传输。
物联网简介及基于ZigBee的无线传感器网络
物联网简介及基于ZigBee的无线传感器网络第一篇：物联网简介及基于ZigBee的无线传感器网络物联网简介及基于ZigBee的无线传感器网络摘要物联网，是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是一个全新的技术领域，给IT和通信带来了广阔的新市场。
积极发展物联网技术，尽快扩展其应用领域，尽快使其投入到生产、生活中去，将具有重要意义。
ZigBee无线通信技术是一种新兴的短距离无线通信技术，具有低功耗、低速率、低时延等特性，具有强大的组网能力与超大的网络容量，可以广泛应用在消费电子品、家居与楼宇自动化、工业控制、医疗设备等领域。
由于其独有的特性，ZigBee无线技术也是无线传感器网络的首选技术，具有广阔的发展前景。
ZigBee协议标准采用开放系统接口(051)分层结构，其中物理层和媒体接入层由IEEE802.15.4工作小组制定，而网络层，安全层和应用框架层由ZigBee联盟制定。
本文首先从概念、技术架构、关键技术和应用领域介绍了物联网的相关知识，然后着重介绍了基于ZigBee的无线传感器网络，其中包括无线传感网简介、ZigBee技术概述和基于ZigBee的无线组网技术。
关键词：物联网；ZigBee；无线传感器网络物联网简介物联网概念“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。
其定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。
最简洁明了的定义：物联网(Internet of Things)是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。
它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。
技术架构从技术架构上来看，物联网一般可分为三层：感知层、网络层和应用层。
基于Zigbee的无线传感器模块设计
基于Zigbee的无线传感器模块设计随着物联网技术的不断发展，无线传感器网络已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。
无线传感器模块是其中重要的组成部分，它能够实现无线通信，将传感器节点的数据传输到数据集中器或者其他终端设备。
本文将介绍一种基于Zigbee的无线传感器模块设计。
Zigbee 是一种低功耗、短距离、低速率的无线通信技术，它适用于各种物联网应用场景。
传感器模块通过Zigbee通信协议与数据集中器或其他终端设备进行通信，实现数据的传输和接收。
首先，传感器模块采用了Zigbee芯片作为核心组件。
Zigbee 芯片具有低功耗、小尺寸和强大的通信能力等特点，能够满足无线传感器节点的要求。
传感器模块通过Zigbee芯片与其他节点进行通信，实现数据的传输和接收。
其次，传感器模块还集成了多种传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
这些传感器能够实时监测环境参数，并将数据传输到数据集中器或其他终端设备。
通过无线传感器模块的设计，可以实现对环境参数的监测和采集，为数据分析和决策提供支持。
此外，传感器模块还具有一定的智能化能力。
通过对传感器模块的编程和算法设计，可以实现对数据的处理和分析。
传感器模块能够根据预设的条件和规则，自动进行数据处理和决策，提高传感器网络的智能化水平。
最后，传感器模块还具备一定的可拓展性。
通过对模块的设计，可以实现对传感器的增减和扩展。
传感器模块可以根据不同的应用需求，灵活地配置和调整传感器的类型和数量。
综上所述，基于Zigbee的无线传感器模块设计具有低功耗、小尺寸、强大的通信能力和可拓展性等特点。
通过该设计，可以实现无线传感器节点与数据集中器或其他终端设备之间的数据传输和接收，实现对环境参数的监测和采集。
该设计具有较高的实用性和可行性，在物联网应用中具有广泛的应用前景。
物联网中的无线传感器网络技术综述
物联网中的无线传感器网络技术综述随着物联网（Internet of Things, IoT）的快速发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）作为支撑物联网的关键技术之一，取得了长足的发展。
本文将对物联网中的无线传感器网络技术进行综述，介绍其基本原理、应用领域以及面临的挑战。
1. 基本原理无线传感器网络是由大量分布式的无线传感器节点组成，节点间可以通过无线通信进行数据交换和协同工作。
节点一般由传感器、微处理器和无线通信模块组成，能够感知环境中的各种物理量并将数据传输至目标位置。
无线传感器网络的数据传输采用无线通信技术，常见的有Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等。
节点之间可以通过路由选择算法建立通信路径，实现数据的传输。
2. 应用领域无线传感器网络技术在物联网中有广泛的应用领域。
首先是环境监测领域，可以用于气象、大气污染、土壤湿度等环境参数的监测。
其次是农业领域，可以实现灌溉系统、养殖系统的远程监控和智能化管理。
再者是智能建筑和智能城市领域，通过无线传感器网络可以监控建筑物的温度、湿度、光照等参数，优化能源管理和提高居住舒适度。
此外，无线传感器网络还应用于交通管理、医疗保健、工业控制等领域。
3. 面临的挑战尽管无线传感器网络技术在物联网中有广泛的应用，但仍然面临一些挑战。
首先是能源限制问题，无线传感器节点常常由电池供电，在远程和分布式环境下很难更换电池。
因此如何降低节点功耗，延长网络寿命是一个重要的问题。
其次是网络安全问题，由于传感器网络中的节点数量很大，且分布广泛，容易受到黑客攻击和数据泄露。
因此，设计安全的通信协议和机制是至关重要的。
最后是网络拓扑和数据传输效率问题，如何设计合理的网络拓扑结构和路由算法，提高数据传输的效率和可靠性也是一个研究重点。
为了解决这些挑战，学术界和工业界提出了一系列的解决方案。
首先，研究人员通过优化传感器节点的功耗管理策略，改进了能源利用效率。
基于Zigbee技术的无线传感器网络及其应用
基于Zigbee技术的无线传感器网络及其应用摘要:Zigbee技术是一种新兴的短距离无线通信协议,因其功耗低、网络容量大等优点而更加适用于传感器网络。
文中系统介绍了Zigbee技术的特点、协议栈架构,协议栈各层的功能,并将Zigbee技术与其他无线通信技术相比较,说明Zigbee技术更适用于无线传感器网络。
关键词:无线传感器网络Zigbee技术无线通信网络栈协议1 Zigbee技术的定义ZigBee技术是近期发展起来的一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,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。
2 Zigbee技术的特点2.1 功耗低工作模式情况下,Zigbee技术传输速率低,传输数据量很小,因此信号的收发时间很短;在非工作模式时,Zigbee节点处于休眠模式设备搜索时延一般为30ms,休眠激活时延为15ms,活动设备信道接入时延为15ms。
由于工作的时间较短、收发的信息功耗较低且采用了休眠模式,使得Zigbee节点非常省电,Zigbee节点的电池工作时间可以长达6个月到2年左右。
2.2 数据传输可靠Zigbee的媒体接入控制层(MAC层)采用talk-when-ready的碰撞避免机制在这种完全确认的数据传输机制下,当有数据传送需求时则立刻传送,发送的每个数据包都必须等待接收方的确认信息,并进行确认信息回复,若没有得到确认信息的回复就表示发生了碰撞,将再传一次,采用这种方法可以提高系统信息传输的可靠性。
2.3 网络容量大Zigbee低速率、低功耗和短距离传输的特点使它非常适宜支持简单器件Zigbee定义了两种器件:全功能器件(FFD)和简化功能器件(RFD)。
对全功能器件,要求它支持所有的49个基本参数。
2.4 兼容性Zigbee技术与现有的控制网络标准无缝集成。
通过网络协调器(Coordinator)自动建立网络,采用载波侦听/冲突检测(CSMA-CA)方式进行信道接入。
基于ZigBee技术的无线
未来展望
拓展应用领域
Zigbee技术将继续拓展应用领域，如智能交通、智能医疗等，为更 多行业提供无线通信解决方案。
技术创新
Zigbee技术将不断进行技术创新和升级，提高数据传输速率、降低 功耗、增强安全性等方面的性能，满足不断变化的市场需求。
与其他技术的融合
Zigbee技术将积极与其他无线通信技术进行融合和互补，形成更加完 善的无线通信网络，为用户提供更加便捷、高效的服务。
短距离通信
Zigbee技术主要适用于短距离无线通信，通常在10-100米的范围内，通过多跳（multi-hop） 方式可扩展通信距离。
Zigbee无线通信协议
分层协议栈
Zigbee协议栈包括物理层 （PHY）、媒体访问控制层 （MAC）、网络层（NWK）、 应用层（APL）等，各层协议协 同工作实现无线通信功能。
Zigbee无线传感器网络负责采集 环境参数和设备状态信息，并将 其传输到中央控制器。
中央控制器负责处理传感器网络 传输的信息，并根据预设规则或 用户指令控制家居设备的运行。
家居设备接口负责与中央控制器 通信，接收控制指令并控制设备 的运行。
基于Zigbee技术的智能家居系统架构 包括Zigbee无线传感器网络、中央控 制器、家居设备接口和用户界面四个部 分。
无线传感器网络可实现家居环境的智能感 知和控制，如温度、湿度、光照等自动调 节，提高居住舒适度和节能效果。
农业应用
工业应用
无线传感器网络可用于农田环境信息的实 时监测和数据采集，为精准农业和智能农 业提供技术支持。
无线传感器网络可用于工业设备的状态监 测和故障诊断，提高生产效率和设备维护 水平。
04 基于Zigbee技术的智能 家居系统
物联网智能家居-zigbee无线传感器分类及应用
物联网无线传感器编辑：唐勤强南京物联传感1.物联网（TheInternetofthings）也称传感网物联网（The Internet of things）的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网的概念是在1999年提出的。
物联网就是“物物相连的互联网”。
这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。
2．什么是无线传感器：传感器就是把自然界中的各种物理量、化学量、生物量转化为可测量的电信号的装置与元件,可见传感器的众多和纷杂。
传感器的定义决定了它本身的复杂性和众多品种。
3．传感器种类：热敏传感，压敏传感，电敏传感具体分类如下：按照物联网应用的分类具体如下：物联网智能家居传感器无线幕帘控制器无线调光器红外动作感应器无线可燃气探测器无线烟感探测器电流监测插座无线温度感应器无线移动感应器紧急警报器无线窗户感应器无线光线感应器无线门磁感应器无线开关控制器zigbee RF 模块频率输出相对湿度模块二氧化碳传感器物联网数据传输产品：无线插座和调光插座无线温度控制器接口无线组网数传设备无线开关控制模块无线开关控制单元墙面开关系列RS232适配器RS485适配器以太网适配器GP10适配器ABC四键遥控器Zigbee遥控器AB报警控制器zigbeezigbee USB接口模块zigbee RF 模块zigbee网络协调器Internet通信网关无线开关和调光开关智能阀门开关4．国际出台标准：已出台了包括IEEE1451.5智能传感器接口标准、IEEE802.11无线局域网标准等在内的标准体系。
5．传感器作用：由信息采集层和网络层构成的信息感知体系是物联网应用推进的主要领域，而在其中起到关键推动作用的是无线传感器网络(WSN)。
物联网中的ZigBee技术(Ⅲ)
物联网是当今科技世界中备受瞩目的一个领域，它的到来将为人们的生活带来巨大的变革。
而在这个领域中，ZigBee技术作为一种无线通信技术，正在逐渐成为物联网的重要组成部分。
本文将从物联网的概念入手，探讨ZigBee技术在物联网中的应用和发展。
一、物联网概念物联网是指通过传感器、无线通信技术、互联网等手段将各种设备、物品互相连接起来，使它们能够相互交流、协同工作的一种网络。
物联网可以让我们的生活变得更加智能和便捷，比如智能家居系统可以通过物联网实现家电的远程控制、安全监控等功能；智能交通系统可以通过物联网实现交通信号灯的智能控制、车辆的智能导航等功能。
可以说，物联网正在深刻地改变着我们的生活和工作方式。
二、ZigBee技术概述ZigBee技术是一种专门为低功耗、低成本的无线传感器网络设计的通信技术。
它采用了IEEE 标准，并在此基础上进行了进一步的优化和特化。
ZigBee技术具有通信距离远、传输速率低、功耗小、网络规模大等特点，非常适合用于物联网中各种设备之间的短距离通信。
三、ZigBee技术在物联网中的应用1. 智能家居在智能家居系统中，各种传感器、智能家电可以通过ZigBee技术建立起一个稳定、高效的无线网络，实现远程控制、数据采集、智能识别等功能。
比如，智能照明系统可以通过ZigBee技术实现灯光的远程控制和智能调节，智能安防系统可以通过ZigBee技术实现门窗监测、烟雾报警等功能。
2. 智能医疗在智能医疗领域，ZigBee技术可以应用于医疗设备之间的数据传输和通信。
比如，在医疗监护设备中，各种传感器可以通过ZigBee技术将患者的生理参数传输到监护设备上，实现对患者状况的实时监测和远程通知。
此外，智能康复设备、智能药盒等也可以通过ZigBee技术实现对患者的智能监护和提醒。
3. 智能交通在智能交通系统中，ZigBee技术可以用于车辆之间和车辆与交通信号灯之间的通信。
通过ZigBee技术，车辆可以实现自组网和智能导航，交通信号灯可以实现智能控制和优化调度。
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物联网简介及基于ZigBee的无线传感器网络摘要物联网，是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是一个全新的技术领域，给IT和通信带来了广阔的新市场。
积极发展物联网技术，尽快扩展其应用领域，尽快使其投入到生产、生活中去，将具有重要意义。
ZigBee无线通信技术是一种新兴的短距离无线通信技术，具有低功耗、低速率、低时延等特性，具有强大的组网能力与超大的网络容量，可以广泛应用在消费电子品、家居与楼宇自动化、工业控制、医疗设备等领域。
由于其独有的特性，ZigBee无线技术也是无线传感器网络的首选技术，具有广阔的发展前景。
ZigBee协议标准采用开放系统接口(051)分层结构，其中物理层和媒体接入层由IEEE802.15.4工作小组制定，而网络层，安全层和应用框架层由ZigBee联盟制定。
本文首先从概念、技术架构、关键技术和应用领域介绍了物联网的相关知识，然后着重介绍了基于ZigBee的无线传感器网络，其中包括无线传感网简介、ZigBee技术概述和基于ZigBee的无线组网技术。
关键词：物联网；ZigBee；无线传感器网络物联网简介物联网概念“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。
其定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。
最简洁明了的定义：物联网(Internet of Things)是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。
它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。
技术架构从技术架构上来看，物联网一般可分为三层：感知层、网络层和应用层。
感知层是物联网的皮肤和五官-用于识别物体，采集信息。
感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等，主要功能是识别物体、采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用类似。
感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题。
它首先通过传感器、数码相机等设备，采集外部物理世界的数据，然后通过RFID、条码、工业现场总线、蓝牙、红外等短距离传输技术传递数据。
感知层所需要的关键技术包括检测技术、短距离无线通信技术等。
网络层是物联网的神经中枢和大脑-用于传递信息和处理信息。
网络层包括通信网与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。
网络层将感知层获取的信息进行传递和处理，类似于人体结构中的神经中枢和大脑。
网络层解决的是传输和预处理感知层所获得数据的问题。
这些数据可以通过移动通信网、互联网、企业内部网、各类专网、小型局域网等进行传输。
特别是在三网融合后，有线电视网也能承担物联网网络层的功能，有利于物联网的加快推进。
网络层所需要的关键技术包括长距离有线和无线通信技术、网络技术等。
应用层是物联网的"社会分工"-结合行业需求，实现广泛智能化。
应用层是物联网与行业专业技术的深度融合，结合行业需求实现行业智能化，这类似于人的社会分工。
应用层解决的是信息处理和人机交互的问题。
网络层传输而来的数据在这一层进入各类信息系统进行处理，并通过各种设备与人进行交互。
这一层也可按形态直观地划分为两个子层。
一个是应用程序层，进行数据处理，它涵盖了国民经济和社会的每一领域，包括电力、医疗、银行、交通、环保、物流、工业、农业、城市管理、家居生活等，其功能可包括支付、监控、安保、定位、盘点、预测等，可用于政府、企业、社会组织、家庭、个人等。
这正是物联网作为深度信息化的重要体现。
另一个是终端设备层，提供人机接口。
物联网虽然是"物物相连的网"，但最终是要以人为本的，还是需要人的操作与控制，不过这里的人机界面已远远超出现时人与计算机交互的概念，而是泛指与应用程序相连的各种设备与人的交互。
图1为物联网网络构架。
图1 物联网网络构架关键技术一、感知层传感器技术：感知物资信息RFID技术：智能识别微机电系统（MEMS）：采集信息GPS/GIS技术：全球定位/地理信息系统二、网络层无线传感器网络（WSN）技术Wi-Fi（Wireless Fidelity,无线保真技术）通信网、互联网、3G网络、IPV6（让世界的第一粒都拥有一个IP地址）GPRS网络（基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接）广电网络、NGB（下一代广播电视网）三、应用层企业资源计划（ERP：Enterprise Resource Planning）专家系统（Expert System)云计算（Cloud Computing）系统集成（System Integrate）行业应用（Industry Application）资源打包（Resource Package）应用领域1.城市市政管理应用2.农业园林3.医疗保健4.智能楼宇5.交通运输图2为物联网网络架构及物联网应用领域。
图2 物联网网络架构及物联网应用领域基于ZigBee的无线传感器网络物联网组网采用分层的通信系统架构，包括感知延伸系统、传输系统、业务运营管理系统和各种应用，在不同的层次上支持不同的通信协议。
无线传传感器网络简介电系统（MEMS)、片上系统（SOC）、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展,孕育出无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)，并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。
无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。
无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。
它的英文是Wireless Sensor Network, 简称WSN。
大量的传感器节点将探测数据，通过汇聚节点经其它网络发送给了用户。
在这个定义中，传感器网络实现了数据采集、处理和传输的三种功能，而这正对应着现代信息技术的三大基础技术，即传感器技术、计算机技术和通信技术。
无线传感器网络(wireless sensor networks，WSN)是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。
它综合了传感器、嵌入式计算、现代网络及无线通信和分布式信息处理等技术，能够通过各类集成化的微型传感器协同完成对各种环境或监测对象的信息的实时监测、感知和采集，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端，从而实现物理世界、计算世界以及人类社会这三元世界的连通。
所谓无线传感器网络由大量部署在目标区域内的，具备感知、无线通信与计算能力的微小传感器节点所构成的分布式网络系统。
传感器网络节点的组成和功能包括如下四个基本单元：传感单元(由传感器和模数转换功能模块组成)、处理单元(由嵌入式系统构成，包括CPU、存储器、嵌入式操作系统以及节点应用程序等组成)、通信单元(由无线通信模块组成)、以及供电单元(电池、太阳能或其他方式)。
传感器网络可以根据当时的情况通过自组织方式构成动态的网络拓扑结构。
传感器网络节点间一般采用多跳的无线通信方式进行通信。
传感器网络可以在独立的环境下运行，也可以通过网关连接到互联网，使用户可以远程访问。
无线网络技术按照传输范围来划分，可以分为无线广域网（WWAN），无线城域网（WMAN），无线局域网（WLAN）和无线个人域网（WPAN）。
其中的无线个人域网就是所谓的短距离无线网络，各种短距离无线传输技术层出不穷：蓝牙（Bluetooth）、ZigBee、Wi-Fi、无线USB，无载波通信技术（UWB）等, 其中蓝牙（Bluetooth）、UWB和ZigBee是最受产业界关注的三种标准。
Bluetooth 虽然成本低，成熟度高，具有多种规范，但是其传输距离有限，仅为10米，只能组成最多8个节点的星状网，电池也仅能维持数周。
UWB虽然可以实现高达几百Mbps的传输速率，但是其覆盖距离仅为10米，这决定了它主要被用作消费产品中的视频和高速数据解决方案，目前UWB没有网状网络能力。
Wi-Fi虽然传输速度可以达到11Mbps，传输距离达到100米，但是其价格相对教昂贵，且功耗大，组网能力差。
ZigBee技术专注于低成本，低功耗和低速率的无线通信市场，因此非常适合应用于物联网无线传感器网络中来。
ZigBee技术概述ZigBee技术是一种短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术，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通信技术。
ZigBee协议规范使用了IEEE 802.15.4定义的物理层(PHY)和媒体介质访问层(MAC)，并在此基础上定义了网络层(NWK)和应用层(APL)架构。
基于ZigBee技术的无线传感器网络应用在ZigBee联盟和IEEE 802.15.4组织的推动下，结合其他无线技术可以实现无所不在的网络。
它不仅在工业、农业、军事、环境、医疗等传统领域具有极高的应用价值，而且在未来其应用更将扩展到涉及人类日常生活和社会生产活动的所有领域。
IEEE 802.15.4标准1.物理层(PHY)规范物理层定义了物理无线信道和与MAC 层之间的接口，提供物理层数据服务和物理层管理服务。
物理层数据服务是从无线物理信道上收发数据，物理层管理服务维护一个由物理层相关数据组成的数据库。
物理层功能相对简单，主要是在硬件驱动程序的基础上，实现数据传输和物理信道的管理。
数据传输包括数据的发送和接收；管理服务包括信道能量监测(energy detect，ED)，链接质量指示(Link quality indication，LQI)和空闲信道评估(clear channel assessment,CCA)等。
2.媒体介质访问层(MAC)规范MAC 层提供两种服务：MAC层数据服务和MAC 层管理服务。
前者保证MAC 协议数据单元在物理层数据服务中的正确收发，而后者从事MAC层的管理活动，并维护一个信息数据库。
MAC 层的主要功能包括如下7个方面：1.网络协调者产生并发送信标帧(beacon)；2.设备与信标同步；3.支持RAN 网络的关联(association)和取消关联(disassociation)操作4.为设备的安全性提供支持；5.信道接入方式采用免冲突载波检测多路访问(CSMA-CA)机制；6.处理和维护保护时隙(GTS)机制；7.在两个对等的MAC 实体之间提供一个可靠的通信链路。