ZigBee测试与协议分析
ZigBee路由协议分析与性能评估
配地址 、 由发现 、 路 路由维护等功能 ， 支持星型 网 、 ｓ ｍｅ ｈ网和树
无 线个 域 网 （ ｒｅｓＰｒ ｎｌ ｒ ｅ ｏ ， Ａ ） Ｗｉｌ ｅ ｏａ Ａｅ Ｎ ｔ ｒ ＷＰ Ｎ 的发 展 ｅｓ ｓ ａ ｗｋ 使人们逐渐摆 脱电缆的束缚 ， 在近距离 内实现各种设备之间的 通信 。ｉ ｅ Ｚ Ｂｅ是近几年发展的一种 主要针对 ＷＰ Ｎ的低成本 、 ｇ Ａ 低功 耗 、 低速率 的短 距离无线通信技术 ， 它能够 广泛应用于低 速率无线传感器网络 中。随着 Ｚｇ ｅ 技术 的发展与完善 ， 的 ｉ ｅ Ｂ 它 广泛应用必将为人 们的 日 常生活带来极大地 方便和快捷 。
ｉｇ ａ ｄ Ａ ｐｉａ ｏ ｓ ２ ０ ，３ ２ ） １ ６ １ ０ ｎ ｎ ｐ ｌ ｔ ｎ ，０ ７ ４ （ ６ ：１－ ２ ． ｃｉ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｅ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｉ ｔ ｅ ｅ ｗ ｒ ｌｙ ｒ ｆ Ｚ ｇ ｅ ａ ｅ ｎ ｌ ｚ ｄ， ｎ ｈ ｒ ｕ ｉ ｇ ｒ ｔｃ ｌ ｆ Ｚ ｇ ｅ ｉ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｋ ｙ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓ ｎ ｈ ｎ ｔ ｏ ｋ ａ ｅ ｏ ｉ Ｂ ｅ ｒ ａ ａ ｙ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｏ ｔ ｐ ｏｏ ｏ ｏ ｉ Ｂ ｅ ｓ ｓ ａ ｃ ｅ ｎ ｒ ｄ ｅ ｌ ． ｅ ｅ ｏ ａ ｃ ｅ ａｕ ｔ ｎ ｏ ｉ Ｂ ｅ ｏ ｔ ｇ ｓ ｅ ｆ ｒ ｅ ｗｉ ｔ ｅ ｅ ｐ ｙＴ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｖ ｌ ａｉ ｆ Ｚ ｇ ｅ ｒ ｕ ｉ ｉ ｈ ｆｍ ｏ ｎ ｐ ｒｏ ｍ ｄ ｔ ｈ ＮＳ ２ ｉ ｌｔ ｒ ｈ ｓ ｌ ｔ ｎ ｒ ｓ ｌ ｉ ｄ ｃ ｔ ｔ ａ ｈ 一 ｓｍｕ ａ ｏ ． ｅ ｉ ａｉ ｅ ｕ ｔ ｎ ｉａｅ ｈ ｔ Ｔ ｍｕ ｏ ｓ
zigbee通信协议
Zigbee通信协议
1. 概述
Zigbee是一种低功耗、低数据速率的无线通信协议，用于物联网设备之间的通信。它基于IEEE 802.15.4标准，适用于各种不同的应用领域，如智能家居、工业
自动化和智能农业等。
2. Zigbee网络拓扑结构
Zigbee网络采用了星型和网状拓扑结构。在星型拓扑结构中，设备直接连接到
一个中心节点，而在网状拓扑结构中，设备可以直接连接到其他设备，从而形成一个多层次的网络。
3. Zigbee网络协议栈
Zigbee网络协议栈由物理层、MAC层、网络层和应用层组成。
•物理层：负责无线信号的传输和接收，定义了无线通信的频率、数据速率和功耗等参数。
•MAC层：提供对物理层的抽象，负责设备之间的无线通信和网络管理。
•网络层：负责设备之间的路由选择和数据包转发。
•应用层：提供各种应用程序所需的服务和功能，如设备发现、数据传输和网络配置等。
4. Zigbee通信机制
Zigbee使用CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）机
制来进行通信。每个设备在发送数据之前会先进行信道侦听，如果信道空闲，则设备可以发送数据；如果信道被占用，则设备需要等待一段时间后再次侦听，以避免数据碰撞。
5. Zigbee安全性
Zigbee提供了多种安全机制来保护通信过程中的数据安全性和隐私性。其中包括：
•认证：通过设备之间的互相认证，确保只有合法的设备可以加入网络。
•加密：使用对称加密算法对数据进行加密，防止数据被窃取或篡改。
ZigBee安全协议分析
ZigBee安全协议分析
摘要：ZigBee作为短距离无线通信的代表，其安全协议依然遵循现代密码学的基本原理，本文首先概述了Zigee安全协议，然后描述了ZigBee安全协议的
各个阶段，包括配对阶段、身份认证与协商阶段、通信安全保护阶段，最后描述
了ZigBee的设备安全。
关键字: ZigBee安全协议，认证与加密，设备安全
1.ZigBee安全协议概述
ZigBee 是一种安全的短距离无线通信系统，ZigBee安全协议提供了基本的
安全功能。包括安全密钥创建、安全密钥传输、对称加密帧保护和安全设备管理，ZigBee安全协议流程经历了三个阶段，包括配对阶段、身份认证与协商阶段、通信安全保护阶段。
1.ZigBee配对阶段
配对用于在协调器节点和路由器或者终端节点之间形成关联。ZigBee支持对称密码体系，支持以下几种配置[1]：
（1）配置密钥：通过预配置的方法，将128bit共享密钥预配置在节点间。
（2）配置口令：用户在节点间上输入相同的口令。口令经过口令变换算法
变换为128bit的共享密钥。
（3）配置bootstrap：从bootstrap获取口令，节点获取到bootstrap发
送的口令，基于口令变换为128bit的共享密钥。
（4）不配置任何信息：节点间直接配对，无需输入。
第一种配置方式无需输入和输出设备，是最方便的配置方式，也是ZigBee
推荐的方式，第二种配置方式需要输入和输出设备，增加了成本，但可以证明用
户在现场以强化安全，第三种方式需要额外的节点信任的第三方bootstrap，使
网络更加复杂，但是若网络节点很多（ZigBee理论上支持4K的节点），则前两
ZIGBEE技术规范与协议栈分析
ZIGBEE技术规范与协议栈分析
篇一：ZigBee知识无线龙
1.协议栈工作流程和无线收发控制 LED 实验内容：
1. ZigBee 协议栈简介
2. 如何使用 ZigBee 协议栈
3. ZigBee 协议栈的安装、编译与下载
4. 协议栈无线收发控制 LED
5. 协议栈工作流程实现现象：
协调器、终端上电，组网成功后 D1 灯闪烁 1. ZigBee 协议栈简介
什么是 ZigBee 协议栈呢？它和 ZigBee 协议有什么关系呢?协议是一系列的通信标准，通信双方需要共同按照这一标准进行正常的数据发射和接收。协议栈是协议的具体实现形式，通俗点来理解就是协议栈是协议和用户之间的一个接口，开发人员通过使用协议栈来使用这个协议的，进而实现无线数据收发。图 1 展示了 ZigBee 无线网络协议层的架构图。ZigBee 的协议分为两部分，IEEE 802.15.4 定义了 PHY（物理层）和 MAC（介质访问层）技术规范；ZigBee联盟定义了NWK（网络层）、APS（应用程序支持子层）、APL（应用层）技术规范。ZigBee协议栈就是将各个层定义的协议都集合在一直，以函数的形式实现，并给用户提供 API(应用层)，用户可以直接调用。
图 1 ZigBee 无线网络协议层 2. 如何使用 ZigBee 协议栈
协议栈是协议的实现，可以理解为代码，函数库，供上层应用调用，协议较底下的层与应用是相互独立的。商业化的协议
栈就是给你写好了底层的代码，符合协议标准，提供给你一个功能模块给你调用。你需要关心的就是你的应用逻辑，数据从哪里到哪里，怎么存储，处理；还有系统里的设备之间的通信顺序什么的，当你的应用需要数据通信时，调用组网函数给你组建你想要的网络；当你想从一个设备发数据到另一个设备时，调用无线数据发送函数；当然，接收端就调用接收函数；当你的设备没事干的时候，你就调用睡眠函数；要干活的时候就调用唤醒函数。所以当你做具体应用时，不需要关心协议栈是怎么写的，里面的每条代码是什么意思。除非你要做协议研究。每个厂商的协议栈有区别，也就是函数名称和参数可能有区别，这个要看具体的例子、说明文档。
ZigBee协议 (2)
ZigBee协议
一、协议概述
ZigBee协议是一种低功耗、短距离、无线通信协议，旨在为物联网设备提供可靠的数据传输和通信能力。该协议基于IEEE 802.15.4标准，并针对低功耗和低数
据速率的应用进行了优化。ZigBee协议支持自组织网络，可以在大规模的设备网
络中实现自动路由和自我修复。
二、协议架构
1. 物理层：
ZigBee协议使用2.4 GHz、915 MHz或868 MHz的无线频段进行通信。物理
层采用短距离传输技术，能够在低功耗的情况下实现高效的数据传输。
2. 数据链路层：
数据链路层负责提供可靠的数据传输和错误检测。它使用帧结构将数据分割
为小的数据包，并添加帧头和帧尾进行标识和校验。
3. 网络层：
网络层负责设备之间的通信和路由。ZigBee协议支持多种网络拓扑结构，如
星型、网状和混合结构。网络层使用路由表来确定数据包的传输路径，以实现高效的数据传输。
4. 应用层：
应用层定义了设备之间的通信协议和数据格式。它提供了一系列的应用框架，使开发人员可以轻松地构建各种物联网应用。
三、协议特性
1. 低功耗：
ZigBee协议采用了低功耗设计，使得设备在长时间运行的情况下能够节省能源。它使用了睡眠模式和快速唤醒技术，以最小化设备的能耗。
2. 自组织网络：
ZigBee协议支持自组织网络，设备可以自动加入网络并进行路由选择。当有设备移除或故障时，网络能够自动修复，保证数据的可靠传输。
3. 安全性：
ZigBee协议提供了多层次的安全机制，保护网络和数据的安全性。它支持数据加密、身份验证和访问控制，防止未经授权的设备入侵和数据泄露。
实验三ZigBee协议实验
实验三ZigBee协议实验
实验三ZigBee协议实验
【实验目的】
1、了解ZigBee 2007 协议栈操作系统的工作机制
2、了解ZigBee 2007 协议栈应用程序框架的工作机制
3、了解ZigBee 广播通信的原理
4、掌握在ZigBee 网络中进行广播通信的方法
5、了解ZigBee 组播通信的原理
6、掌握在ZigBee 网络中进行组播通信的方法
【实验设备】
1、装有IAR 开发环境的PC 机一台
2、物联网开发设计平台所配备的基础实验套件一套
3、下载器一个
【实验要求】
1、广播通信
实验要求：在GenericApp 应用程序框架下，编写程序，使得协调器周期性以广播的形式向终端节点发送数据“Coord Broadcast”（每隔5s广播一次），终端节点收到数据后，使开发板上的LED红灯状态翻转(如果LED原来是亮，则熄灭LED；如果LED原来是灭的，则点亮LED)，同时向协调器发送字符串“EndDevice received!”，协调器收到终端节点发回的数据后，通过串口输出到PC机，用户可以通过串口调试助手查看该信息。
设备：一个协调器，二个终端
2、组播通信
实验要求：在GenericApp 应用程序框架下，编写程序，使得协调器周期性
的以组播的形式向路由器发送数据“Group1”（每隔5s发送组播数据一次），组内的路由器收到数据后，使开发板上的红色LED状态翻转(如果LED原来是亮，则熄灭LED;如果LED原来是灭的，则点
亮LED)，同时向协调器发送自己的网络短地址和字符串“Router received!”，协调器收到路由器发回的数据后，通过串口输出到PC 机，用户可以通过串口调试助手查看该信息。
zigbee组网实验报告
zigbee组网实验报告
《Zigbee组网实验报告》
近年来，随着物联网技术的迅猛发展，各种无线传感器网络的研究和应用也日
益受到关注。其中，Zigbee作为一种低功耗、低成本的无线传感器网络技术，
被广泛应用于智能家居、工业自动化、农业监测等领域。为了更好地了解Zigbee组网技术的性能和应用，我们进行了一系列的实验。
首先，我们搭建了一个小型的Zigbee传感器网络，包括一个协调器和若干个终端节点。通过Zigbee协议栈的支持，我们成功实现了这些节点之间的通信和数据传输。在实验过程中，我们发现Zigbee组网具有较高的稳定性和可靠性，即使在复杂的环境中也能够保持良好的通信质量。
其次，我们对Zigbee组网的能耗进行了测试。结果显示，由于Zigbee采用了
低功耗的通信方式，因此整个传感器网络的能耗非常低，能够满足长期监测和
控制的需求。这使得Zigbee成为了很多物联网应用的首选技术之一。
另外，我们还对Zigbee组网的网络拓扑结构进行了研究。通过改变节点之间的布局和距离，我们发现Zigbee能够自动调整网络拓扑结构，保持良好的网络覆盖和通信质量。这为实际应用中的网络规划和优化提供了重要的参考。
总的来说，我们的实验结果表明，Zigbee组网技术具有很好的性能和应用前景。它不仅在能耗方面表现优异，而且在通信稳定性和网络拓扑结构方面也具有很
强的适应能力。我们相信，在未来的物联网应用中，Zigbee将会发挥越来越重
要的作用。希望我们的实验报告能够为相关研究和应用提供一定的参考和借鉴。
ZigBee协议
ZigBee协议
协议名称：ZigBee协议
一、引言
ZigBee协议是一种低功耗、低速率、短距离无线通信协议，旨在提供可靠的无线连接和简单的网络配置，适用于物联网设备之间的通信。本协议旨在规定ZigBee协议的技术要求、通信规范和网络架构，以确保设备之间的互操作性和数据传输的安全性。
二、范围
本协议适用于ZigBee协议的设计、开发、实施和使用，涵盖以下方面：
1. ZigBee协议的物理层和数据链路层规范；
2. ZigBee网络的组网和路由规则；
3. ZigBee设备的功能、性能和互操作性要求；
4. ZigBee网络的安全机制。
三、术语和定义
在本协议中，以下术语和定义适用：
1. ZigBee：一种低功耗、低速率、短距离无线通信技术，基于IEEE 80
2.15.4标准；
2. ZigBee设备：采用ZigBee协议的物联网设备，包括传感器、执行器、控制器等；
3. ZigBee网络：由多个ZigBee设备组成的无线网络，可以实现设备之间的通信和数据传输；
4. ZigBee协调器：ZigBee网络中的主节点，负责网络的组网和管理；
5. ZigBee路由器：ZigBee网络中的中间节点，负责数据的中继和路由；
6. ZigBee终端设备：ZigBee网络中的终端节点，用于传感、控制和执行任务。
四、技术要求
1. 物理层和数据链路层规范
1.1 频段和调制方式：ZigBee协议使用
2.4GHz和868/915MHz频段，支持多种
调制方式；
1.2 传输速率：ZigBee协议的最大传输速率为250kbps；
《2024年ZigBee协议栈的分析与设计》范文
《ZigBee协议栈的分析与设计》篇一
一、引言
随着物联网技术的快速发展，无线通信技术已成为连接各种智能设备的重要手段。ZigBee作为一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络通信协议，以其低功耗、低成本、覆盖范围广等优势，在智能家居、工业监控、农业物联网等领域得到了广泛应用。本文将对ZigBee协议栈进行分析与设计，以期为相关领域的研究与应用提供参考。
二、ZigBee协议栈概述
ZigBee协议栈是一种为基于IEEE 802.15.4标准的无线个人区域网络设备提供软件支持的协议栈。它包括物理层（PHY）、媒体访问控制层（MAC）以及网络层（NWK）和应用层（APL）等部分。物理层负责信号的传输与接收，媒体访问控制层负责数据帧的发送与接收管理，网络层负责设备的组网与路由，应用层则提供了一系列的应用程序接口，方便用户开发应用。
三、ZigBee协议栈分析
1. 物理层分析
物理层是ZigBee协议栈的基础，它定义了无线信号的传输与接收方式。物理层包括射频收发器、天线以及相关的控制电路等。在分析物理层时，需要关注其传输速率、传输距离、抗干扰能力以及功耗等方面的性能。
2. MAC层分析
MAC层负责数据帧的发送与接收管理，包括信道接入、帧的组装与拆分、确认与重传等机制。在分析MAC层时，需要关注其信道接入算法的效率、帧传输的可靠性以及功耗等方面的性能。
3. 网络层分析
网络层负责设备的组网与路由，包括设备的入网、出网、路由选择等功能。在分析网络层时，需要关注其组网速度、路由算法的效率以及网络拓扑结构的稳定性等方面的性能。
Zigbee协议剖析低功耗无线个人局域网的核心协议
Zigbee协议剖析低功耗无线个人局域网的核
心协议
Zigbee协议是一种为物联网设备之间相互通信而设计的低功耗无线
个人局域网协议。本文将对Zigbee协议进行剖析，并探讨其在低功耗
无线个人局域网中的核心协议。
一、Zigbee协议简介
Zigbee协议是一个开放的国际标准，它基于IEEE 802.15.4标准，
主要用于低功耗、低速率的无线个人局域网。该协议被广泛应用于家
庭自动化、智能照明、无线传感器网络等领域。
二、Zigbee协议架构
Zigbee协议采用分层架构，包括物理层、MAC层、网络层和应用层。各层之间通过定义好的接口进行沟通，并根据不同的应用需求进
行灵活配置和使用。
1. 物理层
物理层负责无线信号的传输和接收，包括频率的选择、调制和解调、数据帧的生成和检测等功能。Zigbee协议操作于2.4GHz、915MHz或868MHz的无线频段，可根据不同的需求选择合适的频段。
2. MAC层
MAC层负责协调网络中各个节点的数据传输，控制数据的分发和
接收。它包括信道访问机制、确认和重传机制、能量管理等功能，可
提高网络的可靠性和效率。
3. 网络层
网络层负责路由和寻址功能，确保数据包能够准确地传输到目标节点。它采用了多种路由算法，使网络具有高度的自组织和灵活性。
4. 应用层
应用层负责定义各种应用场景所需的服务和协议，包括传感器数据
的采集、设备的控制和配置等功能。Zigbee协议支持多种应用层协议，如Zigbee Home Automation（ZHA）、Zigbee Light Link（ZLL）等。
ZigBee测试与协议研究
无线通信在嵌入式系统中的应用讲座(28)
ZigBee测试与协议分析
1.1 前言
ZigBee协议栈包括物理层协议[IEEE802.15.4]和上层软件协议[ZigBee 2007（以及其他的ZigBee网络协议）]，本文将从这两方面来了解这些协议，通过介绍如何捕获，如何理解关键参数，使得我们得以深层次剖析ZigBee技术，有了这些本质性的认识，对于分析解决无线产品应用问题，会有很大的帮助。1.2 物理层分析
ZigBee的物理层为IEEE802.15.4标准所规定，定义了ZigBee底层的调制编码方式，这些规约大多是芯片设计者需要关心的，对于应用开发来说，我们更关心的是衡量一个芯片一个射频系统好坏的一个参数，在过去的文章中，我们了解过了输出功率，接收灵敏度和链路预算等参数，这一次我们更深入的去了解一个调制质量的参数：EVM。
EVM指的是误差向量（包括幅度和相位的失量），表征在一个给定时刻理想无误差基准信号与实际发射信号的向量差，如图1所示，从EVM参数中，我们可以了解到一个输出信号的：
⏹幅度误差；
⏹相位误差。
图 1 矢量误差EVM示意图
EVM是衡量一个RF系统总体调制质量指标，定义为信号星座图上测量信号与理想信号之间的误差，它用来表示发射器的调制精度，调制解调器、PA、混频器、收发器等对它都会有影响。
图 3 EVM数据和眼图
了解完这个参数之后，我们看看实际测试中，是如何获取
标准信号
标准信号
矢量误差EVM
EVM参数的。
ZigBee物理层的测试，在产品研发、生产和维护阶段，分别使用以下三种仪器测试：
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
ZigBee路由网络及其通信路由协议
ZigBee路由网络及其通信路由协议ZigBee是一种专为低功耗、低数据传输速率、低成本的自组织无线
网络设计的通信协议。它被广泛应用于物联网（Internet of Things）中
的各种智能设备，如传感器、智能电表、安防系统等。
ZigBee路由网络是由多个设备组成的网络，这些设备可以相互通信
和协调工作，实现数据的传输和控制。在ZigBee路由网络中，设备分
为三种角色：协调器（Coordinator）、路由器（Router）和终端设备（End Device）。
协调器是整个网络的核心，负责网络的创建和管理。路由器是网络
中的中间节点，负责转发数据包和帮助终端设备建立路由路径。终端
设备是网络中最低级别的设备，它们只能与路由器通信，不能直接与
其他终端设备通信。
ZigBee通信路由协议是实现ZigBee路由网络中数据传输的关键。
该协议通过一种层次化的路由机制，将数据从源节点传输到目标节点。
在ZigBee通信路由协议中，路由表是一个重要的概念。每个路由
器都会维护一个路由表，其中包含了网络中所有节点的信息，如节点
的地址、邻居节点等。通过路由表，路由器可以选择最佳的路径来传
输数据。
ZigBee通信路由协议使用了一种基于跳数的路由选择算法。当一个
终端设备要发送数据时，它首先将数据包发送给与之直接相连的路由器。路由器接收到数据包后，根据自身的路由表选择最佳的下一跳路
由器，并将数据包转发给下一跳路由器。这个过程一直持续到数据包达到目标节点。
在路由选择过程中，ZigBee通信路由协议考虑了多个因素，如路径质量、网络拓扑结构、设备能耗等。它会选择具有较好路径质量的路由，以确保数据的可靠传输。同时，它还会根据网络的拓扑结构和设备能耗来优化路由，实现能耗均衡和网络负载均衡。
ZigBee协议
ZigBee协议
协议名称：ZigBee协议
一、引言
ZigBee协议是一种低功耗、低数据速率的无线通信协议，旨在为物联网设备提供可靠的通信解决方案。本协议旨在规定ZigBee设备之间的通信规范，确保设备
之间的互操作性和数据传输的安全性。本协议适用于各种物联网应用领域，如家庭自动化、智能能源管理、工业自动化等。
二、范围
本协议适用于使用ZigBee技术的所有设备和系统，包括但不限于ZigBee节点、ZigBee协调器和ZigBee路由器。本协议规定了设备之间的通信方式、数据格式和
安全机制。
三、术语和定义
3.1 ZigBee节点：指使用ZigBee技术的无线传感器节点，可以是传感器、执行
器或其他物联网设备。
3.2 ZigBee协调器：指ZigBee网络中的主节点，负责网络的组建、设备管理和
数据转发。
3.3 ZigBee路由器：指ZigBee网络中的中间节点，负责数据转发和路由选择。
3.4 PAN（个人局域网）：指由一个ZigBee协调器和多个ZigBee节点组成的
局域网。
四、通信规范
4.1 ZigBee网络拓扑
4.1.1 ZigBee网络采用星型拓扑结构，由一个协调器和多个节点组成。
4.1.2 ZigBee路由器可用于扩展网络范围，提供更远的通信距离和更强的信号覆盖。
4.1.3 ZigBee节点通过与协调器或路由器建立连接来实现数据传输。
4.2 数据传输
4.2.1 ZigBee节点之间的数据传输采用无线方式进行。
4.2.2 数据传输可采用单播、广播或组播方式。
4.2.3 数据传输可使用可靠传输机制，确保数据的完整性和可靠性。
ZIGBEE技术及协议
ZIGBEE技术及协议
2.121GBEE技术概述
Bee是蜜蜂的意思，而219则是蜜蜂在空中飞舞时的一个大体轨迹，从而互相交流并传递信息。蜜蜂的特点就是体积小、数量多、能量消耗少、蜂群所形成的网络庞大而且非常灵活，它正好吻合了ZigBee无线传感器网络得一些基本特征，这也是ZigBee这个名词的来源。ZigBee联盟成立于2001年8月，其主要目标是以通过融入无线传感器网络功能，为消费者提供更富弹性、更方便使用的电子产品，建立初期主要成员有美国摩托罗拉公司、日本三菱公司、荷兰飞利浦公司和英国Invensys公司。目前在这四大公司的倡导下，全球已超过160家公司加入该联盟，中国华为公司也在其中。近些年，中国也成立了自己的ZigBee联盟，目前正处在蓬勃的发展当中。ZigBee技术的工作频段分为3个;美国主要使用915MHz，欧洲是865MHz，而2.4GHz频段在全球都可以使用。三个频段都是免费频段，其传输速率分别为4Okbit/s、20kbit/s和250kbit/s。单个节点理论传输距离可达100米，但是可以通过多跳来实现远距离信息传输。理论上一个协调器可连接255个节点，而整个网络按三级网络结构拓扑的话，最多可以连接65000个网络节点。在通讯网络中，zigBee技术定义了编号从0到26的27个信道，其中欧洲标准的865MHz频段只占用一个0号信道，美国流行的915MHz频段占用从1到10号的1个信道，
从902MHz到928MHz，平均每两个信道之间相差ZMHz，而剩下的16个信道全被2.4GHz频段占用，平均每两个信道之间相差SMHz。
zigbee实验报告
zigbee实验报告
Zigbee实验报告
引言
无线通信技术的快速发展已经改变了我们的生活方式和工作方式。随着物联网的兴起，越来越多的设备需要无线通信来实现互联互通。Zigbee作为一种低功耗、短距离通信的无线技术，被广泛应用于家庭自动化、智能城市和工业控制等领域。本文将对Zigbee进行实验研究，探讨其在物联网应用中的优势和应用场景。
一、实验背景
在开始实验之前，我们需要了解Zigbee的基本原理和特点。Zigbee是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信技术，它采用了低功耗、低数据速率和短距离传输的特点。Zigbee网络由一个协调器和多个终端节点组成，协调器负责网络的管理和控制，终端节点负责数据的传输和接收。
二、实验目的
本次实验的主要目的是通过搭建一个简单的Zigbee网络，了解其通信原理和网络拓扑结构。同时，我们还将探索Zigbee在家庭自动化中的应用，比如智能照明、温度监测等。
三、实验步骤
1. 实验器材准备：我们需要准备一台Zigbee协调器、多个Zigbee终端节点、一台电脑和相应的软件开发工具。
2. 网络搭建：首先，我们将协调器和终端节点连接到电脑上，并通过软件开发工具进行配置。然后，我们按照一定的拓扑结构将终端节点连接到协调器上，
形成一个Zigbee网络。
3. 通信测试：在网络搭建完成后，我们可以进行通信测试。通过发送和接收数
据包，我们可以验证网络的可靠性和稳定性。同时，我们还可以通过改变节点
之间的距离和障碍物的影响，来观察Zigbee网络的传输性能。
四、实验结果与分析
- 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娴嬭瘯涓庡崗璁垎鏋?
1 鍓嶈█ ZigBee鍗忚鏍堝寘鎷墿鐞嗗眰鍗忚(IEEE802.15.4)鍜屼笂灞傝蒋浠跺
崗璁?ZigBee 2007浠ュ強鍏朵粬鐨刏igBee缃戠粶鍗忚锛夈€傛湰鏂囧皢浠庤繖涓ゆ柟闈
㈡潵浜嗚В杩欎簺鍗忚锛岄€氳繃浠嬬粛濡備綍鎹曡幏鍙婂浣曠悊瑙ｅ叧閿弬鏁帮紝
娣卞眰娆″墫鏋怹igBee鎶€鏈€傛湁浜嗚繖浜涙湰璐ㄦ€х殑璁よ瘑锛屽浜庡垎鏋愯
В鍐虫棤绾夸骇鍝佸簲鐢ㄩ棶棰橈紝浼氭湁寰堝ぇ鐨勫府鍔┿€? 鐗╃悊灞傚垎鏋? ZigBee鐨勭墿鐞嗗眰涓篒EEE802.15.4鏍囧噯鎵€瑙勫畾锛屽畾涔変簡ZigBee搴曞眰鐨勮
皟鍒剁紪鐮佹柟寮忋€傝繖浜涜绾﹀ぇ澶氭槸鑺墖璁捐鑰呴渶瑕佸叧蹇冪殑锛屽浜
庡簲鐢ㄥ紑鍙戞潵璇达紝鏇村叧蹇冪殑鏄閲忎竴涓姱鐗囥€佷竴涓皠棰戠郴缁熸€
ц兘鐨勫弬鏁般€傚湪杩囧幓鐨勬枃绔犱腑锛屽凡浠嬬粛浜嗚緭鍑哄姛鐜囥€佹帴鏀剁伒鏁
忓害鍜岄摼璺绠楃瓑鍙傛暟锛岃繖涓€璁插皢鏇存繁鍏ュ湴浠嬬粛涓€涓皟鍒惰川閲
忕殑鍙傛暟锛欵VM銆? EVM鎸囩殑鏄宸悜閲忥紙鍖呮嫭骞呭害鍜岀浉浣嶇殑鐭㈤噺
锛夛紝琛ㄥ緛鍦ㄤ竴涓粰瀹氭椂鍒荤悊鎯虫棤璇樊鍩哄噯淇″彿涓庡疄闄呭彂灏勪俊鍙
风殑鍚戦噺宸紝銆備粠EVM鍙傛暟涓紝鍙互浜嗚В鍒颁竴涓緭鍑轰俊鍙风殑骞呭害
璇樊鍙婄浉浣嶈宸€?
EVM鏄閲忎竴涓猂F绯荤粺鎬讳綋璋冨埗璐ㄩ噺鐨勬寚鏍囷紝瀹氫箟涓轰俊鍙锋槦
搴у浘涓婃祴閲忎俊鍙蜂笌鐞嗘兂淇″彿涔嬮棿鐨勮宸紝瀹冪敤鏉ヨ〃绀哄彂灏勫櫒鐨
勮皟鍒剁簿搴︼紝璋冨埗瑙ｈ皟鍣ㄣ€丳A銆佹贩棰戝櫒銆佹敹鍙戝櫒绛夊瀹冮兘浼氭湁
褰卞搷銆侲VM鏁版嵁鍜岀溂鍥俱€?
浜嗚В瀹岃繖涓弬鏁颁箣鍚庯紝鍐嶇湅鐪嬪疄闄呮祴璇曚腑鏄浣曡幏鍙朎VM鍙
傛暟鐨勩€? ZigBee鐗╃悊灞傜殑娴嬭瘯锛屽湪浜у搧鐮斿彂銆佺敓浜у拰缁存姢闃舵锛屽彲浠ュ垎鍒噰鐢ㄤ笉鍚岀殑浠櫒銆? (1)浜у搧鐮斿彂闃舵瑕佹祴閲廍VM鍙傛暟锛岄渶瑕佷娇鐢ㄥ甫鍗忚瑙ｆ瀽鐨勯璋变华锛屾渶濂芥槸鑷甫鐩稿簲鍗忚鎻掍欢鐨勪华鍣紝鍙互浣跨敤瀹夋嵎浼XA N9030A棰戣氨鍒嗘瀽浠?8960B鎻掍欢(閫夐厤浜哯igBee鍒嗘瀽鎻掍欢)銆傝繖浜涗华鍣ㄥ彲浠ユ祴璇曞嚭ZigBee璋冨埗淇″彿鐨
勬槦搴у浘銆佸疄鏃舵暟鎹拰鐪煎浘绛変俊鎭紝鍦ㄨ姱鐗囩骇寮€鍙戣繃绋嬩腑锛岄渶
瑕佽€冮噺楂橀鐢靛鐢垫劅浠ュ強婊ゆ尝鍣ㄧ瓑鐨勫崟涓強缁勫悎鎬ц兘锛岀壒鍒
渶瑕佹敞鎰忕殑鏄痁igBee淇″彿鐨勪复閬撴姂鍒跺弬鏁帮紝鍒╃敤PXA N9030A鐨勯珮鍒嗚
鲸鐜囷紝鍙互鏌ョ湅鐐归鐨勫甫澶栦俊鍙凤紝杩欎簺缁嗚妭鍦ㄦ洿鎹㈠皠棰戝櫒浠朵緵
搴斿晢鏃讹紝闇€瑕佷粩缁嗘祴閲忥紝涓€鑸暟瀛楃數璺妱鏉挎瘮杈冨鏄擄紝鍥犱负
鍣ㄤ欢鎬ц兘鐨勫奖鍝嶄笉鏄緢澶э紝鍙鍊煎拰灏佽瀵逛簡灏卞彲浠ワ紝浣嗘槸灏
勯鍓嶇鐨勮璁′笂锛屽嵆浣垮師鏍风殑灏佽銆佸鍊煎拰鎰熷€硷紝渚涘簲鍟嗕笉
涓€鏍凤紝灏勯鍙傛暟涔熸槸涓嶄竴鏍风殑锛屾澘鏉愮殑閫夌敤涔熸瀬澶у湴褰卞搷鐫€
闃绘姉鍖归厤锛屽洜姝ゅ鍒跺拰鍐嶅紑鍙戦兘鏈夎緝澶ч毦搴︺€傚悎鏍肩殑娴嬭瘯宸ュ
叿锛屽姞涓婃湁璐ㄩ噺淇濊瘉鐨勫皠棰戝櫒浠朵緵搴斿晢璧勬簮锛屾柟鑳界湡姝ｅ叿澶嘡F
璁捐鑳藉姏銆傚畨鎹蜂鸡PXA N9030A棰戣氨鍒嗘瀽浠€?
(2)鎵归噺鐢熶骇闃舵鍦ㄦ壒閲忕敓浜т腑锛屼笉鍙兘灏嗗疄楠屽鐨勭爺鍙
戞祴璇曚华鍣ㄦ惉鍒板伐鍘傦紝鍥犳锛岄渶瑕佷究鎼哄皬宸х殑娴嬭瘯璁惧锛岃繖鏃跺
彲鐢ㄧ綏寰蜂笌鏂摝鑼ㄥ叕鍙哥殑鐑姛鐜囨帰澶达紝濡侼RP-Z22锛屽仛涓€涓?.4 GHz
鐨勮緭鍑哄姛鐜囨祴璇曪紝淇濊瘉鑳藉杈撳嚭鍏樊鍏佽鐨勫姛鐜囦俊鍙峰嵆鍙紝鍥
犱负鍦ㄧ敓浜т腑锛屽皠棰戝櫒浠剁殑鐒婃帴涓嶈壇銆侀绾胯繛鎺ュご鐨勬帴瑙︿笉鑹
紝閮戒細閫犳垚杈撳嚭鍔熺巼鐨勪笅闄嶇敋鑷虫秷澶便€傞渶瑕佹敞鎰忕殑鏄紝鎺㈠ご闈
炲父瀹规槗琚潤鐢垫崯鍧忥紝蹇呴』瑕佸甫涓婇槻闈欑數鎵嬪杩涜鎿嶄綔锛岃繑淇
繃绋嬪闇€瑕佺粡杩囧痉鍥斤紝鍒欐椂闂撮暱锛岀粡璐逛篃涓嶄究瀹滐紝涓嶆槸寰堜弗閲
嶇殑鎹熷潖鍊掓槸鍙互鍦ㄦ繁鍦崇淮淇腑蹇冨鐞嗐€侼RP-Z22銆?
(3)搴旂敤闃舵鍦ㄧ幇鍦哄嚭鐜伴棶棰樻椂锛孼igBee鑺傜偣宸茬粡瀹夎鍒扮
幇鍦猴紝涓嶈兘閫愪竴鎷嗕笅鏉ユ祴璇曪紝骞朵笖鍛ㄥ洿鐨勭數纾佺幆澧冧篃鏄病鍔炴硶
鍦ㄥ崟涓妭鐐逛笂妫€娴嬪埌锛岃繖鏃跺氨闇€瑕佹墜鎸佸紡鐨勯璋变华杩涜鐜板満
鍕樻煡浜嗭紝渚嬪瀹夋嵎浼﹀叕鍙哥殑N9912A鎵嬫寔寮忛璋变华銆? 浣跨敤璇ラ
璋变华锛屽彲浠ュ畬鎴愭棤绾跨郴缁熻璁″垵鏈熺殑鐜板満鍕樻煡宸ヤ綔锛屾娴嬬幇鍦
哄悇涓湴鐐规槸鍚︽湁寮傚父鐢电骞叉壈锛屽浜嶼igBee鏉ヨ锛屽綋鐒舵槸妫€娴
嬫槸鍚︽湁鎸佺画鐨刉IFI淇″彿骞叉壈浜嗐€傚悓鏃讹紝鏇翠负璇︾粏鐨勭幇鍦哄嫎鏌ワ
紝杩樺寘鎷湪瀹氱偣杩涜鏁版嵁鍙戦€侊紝棰勬湡瑕嗙洊鐐硅繘琛屼俊鍙峰己搴﹀垎鏋
愶紝浠ュ疄鍦拌瘎浼板浣撶瓑闅滅鐗╃殑淇″彿琛板噺锛屽湪宸茬粡鏋惰濂界殑ZigBee缃戠粶涓紝涔熷彲浠ユ娴嬩俊鍙疯鐩栵紝鏁版嵁閫氫俊鏄惁姝ｅ父绛夈€
侼9912A銆?
闄や簡浠ヤ笂涓夌鍦哄悎鐨勬祴璇曞锛屽湪璋冭瘯鏃惰鐢ㄥ埌鐨勮繕鍖呮嫭鍏峰淇″彿褰曞埗鍔熻兘鐨勪俊鍙锋簮锛屽皢鎺ユ敹鍒扮殑ZigBee淇″彿褰曞埗涓嬫潵锛屼
互涓嶅悓鐨勮緭鍑哄姛鐜囪繘琛?ldquo;鎾斁”锛屼互娴嬭瘯妯″潡鐨勬帴鏀剁伒鏁
忓害锛屽湪蹇呰鐨勬儏鍐典笅锛岃繕闇€瑕佷笓涓氱殑璇爜鐜囨祴璇曚华锛岃繘琛岃
鐮佺巼娴嬭瘯銆? 搴旂敤灞傚垎鏋? 鍦ㄥ叿澶囧悎鏍肩殑纭欢鍩虹涓婏紝搴旂敤宸ョ
▼甯堝線寰€鏇村叧蹇冪殑鏄紝鎴戣繖浜涙暟鎹彂鍑烘潵浜嗘病鏈夛紵淇″彿寮哄害鏄灏戯紵浠呬粎妫€娴嬪埌鏈夋暟鎹彂閫侊紝浣嗘槸涓嶇煡閬撴槸璋佸彂缁欒皝鐨勪篃
涓嶈锛屽洜姝わ紝鍦ㄥ簲鐢ㄥ眰鐨勫垎鏋愪笂锛岄渶瑕佷笓闂ㄧ殑ZigBee鏁版嵁鍒嗘瀽
浠紝閫氳繃鎹曡幏鏁版嵁甯э紝鎴戜滑鍙互鐪嬪埌鏁版嵁甯т腑鐨勬瘡涓€涓煙鐨勫
€硷紝褰撶劧鍓嶆彁鏄暟鎹病鏈夐噰鐢ˋES128鍔犲瘑鏂瑰紡鍔犲瘑銆傚懆绔嬪姛鍏
徃鐨刏igBee鍒嗘瀽浠€?
ZigBee鍒嗘瀽杞欢鎷嗗垎鍑烘暟鎹寘锛屽垎鏋愯蒋浠朵細灏嗘暟鎹寘鍐呭瀹
屾暣鍦板憟鐜颁簬Frame缁撴瀯涓紝浼氬湪MAC PACKET缁撴瀯涓樉绀哄抚绫诲瀷銆佹簮
鍦板潃銆佺洰鐨勫湴鍧€銆佸簭鍒楀彿鍜屾暟鎹抚鍐呭绛夛紝杩欎釜鍔熻兘鍦ㄨ皟璇昛igBee璺敱鍗忚鏍堟垨鑰呭湪妫€娴嬭矾鐢变俊鎭椂锛屾槸闈炲父蹇呰鐨勩€? ZigBee Analyser鏄拡瀵规棤绾縕igBee妯″潡寮€鍙戠殑鏁版嵁鍖呭垎鏋愪华璁惧锛
屼富瑕佺敤浜庡府鍔╃敤鎴锋崟鑾穁igBee閫氫俊鐨勬暟鎹寘锛岀敤浜庢暟鎹垎鏋愶紝
蹇€熷鎵綵igBee缁勭綉鏃跺嚭鐜扮殑闂鎵€鍦ㄣ€? Packet Analyzer鏄繍
琛屽湪PC绔€侀厤鍚圸igBee Analyser鍒嗘瀽浠殑杞欢锛岀敱缇庡浗CEL鍏徃寮
€鍙戯紝瀵瑰垎鏋愪华鎻愪緵鐨勬暟鎹繘琛岃В鏋愶紝鍥惧舰鍖栨樉绀猴紝骞跺叿鏈夌畝
鍗曠殑淇￠亾鑳介噺鎵弿鍔熻兘锛岋紝鍒嗗埆鏄疨acket Analyzer鐨勫抚鍒楄〃鐣岄潰銆
佹爲褰㈠抚缁撴瀯鐣岄潰锛屼俊閬撹兘閲忔娴嬬晫闈㈠拰缃戠粶鍦板浘鐣岄潰銆?
瀵逛簬瀹㈡埛搴旂敤鏉ヨ锛屽彧闇€瑕侀厤澶囦竴鍙癦igBee鍒嗘瀽浠氨鍙互婊