浅谈ZigBee技术
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。
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。
物联网中的ZigBee技术(四)
物联网中的ZigBee技术随着物联网技术的发展,各种无线通信技术层出不穷,其中ZigBee作为一种低功耗、短距离、低数据速率的无线通信技术,在物联网中得到了广泛的应用。
本文将就ZigBee技术在物联网中的应用、特点以及未来发展进行探讨。
ZigBee技术在物联网中的应用ZigBee技术最初是由美国ZigBee联盟提出的,旨在打造一种低成本、低功耗、自组织的无线网络技术。
在物联网中,ZigBee技术广泛应用于智能家居、工业自动化、智能建筑等领域。
比如,智能家居中的智能灯、智能插座、智能门锁等设备,通常采用ZigBee技术进行通信,实现设备之间的互联互通。
而在工业自动化领域,ZigBee技术被用于传感器网络,实现对设备状态的实时监测和控制。
ZigBee技术的低功耗特性使其尤其适合于需要长时间运行、无需频繁数据传输的应用场景。
ZigBee技术的特点ZigBee技术具有多项特点,使其在物联网中得到广泛应用。
首先,ZigBee 技术的低功耗特性使其能够在电池供电的设备上实现长时间的运行,这对于物联网中大量的传感器设备至关重要。
其次,ZigBee技术采用的是自组织网络结构,节点之间能够自行建立网络连接,无需中心节点的管理,这种去中心化的特点使得网络具有更高的灵活性和可靠性。
此外,ZigBee技术采用的是短距离通信,能够在相对较小的范围内实现设备之间的通信,减少了不必要的干扰,提升了通信的稳定性和安全性。
未来发展趋势随着物联网技术的不断发展,ZigBee技术也在不断演进。
未来,ZigBee技术有望在更多的领域得到应用。
首先,随着5G技术的逐渐普及,ZigBee技术有望与5G技术结合,实现更高速率的数据传输,拓展了ZigBee技术的应用范围。
其次,随着人工智能技术的发展,智能家居、智能工业等应用场景对于ZigBee技术的需求也将不断增加,ZigBee技术有望在更多的智能设备中得到应用。
另外,ZigBee技术在安全性和隐私保护方面的研究也将成为未来的发展重点,以应对物联网中不断增加的安全威胁。
浅析Zigbee技术
2.1.2 ZigBee协议栈 —— MAC层
• MAC层也包括管理实体(MLME)和数据实体 (MLDE) • MAC层与物理层之间通过PLME-SAP和PD-SAP 进行通信 • MAC数据实体服务点(MLDE-SAP)和MAC层管 理实体服务接入点(MLME-SAP)向业务相关子 层提供MAC层数据和管理服务 • MAC层能支持多种LLC标准,通过业务相关会聚 子层(SSCS)协议承载802.2类型的LLC标准
浅析Zigbee技术
目录
• • • • 第一章 第二章 第三章 第四章 ZigBee技术发展 ZigBee技术的网络构架 ZigBee技术应用 几种ZigBee产品
第一章 ZigBee技术发展
• • • • 1.1 ZigBee简介 1.2 IEEE 802.15.4协议 1.3 ZigBee的特点 1.4 几种无线通信技术比较
组建网络,为新加入网络访分配地址 路由发现、路由维护 确保ZigBee的MAC层正常工作,并且为应用层提供合适的 服务接口
• 网络层提供了网络数据服务实体(NLDБайду номын сангаас)和管理 服务实体(NLME)两个必须的功能服务实体
2.1.4 ZigBee协议栈 —— 应用层(APL)
• ZigBee应用层由三个部分组成:应用子层(APS)、 设备对象(ZDO)和制造商定义的应用对象(App Obj) • 1. APS应用子层 APS通过网络层和安全服务提供层与端点相接, 并为数据传送、安全和绑定提供服务,可以适配不 同但兼容的节点 APS提供在NWK层和APL层之间的一个接口, 通过一组ZDO到App Obj的通用服务集。 这服务由两个实体实现:APS数据实体 (APSDE)和APS管理实体(APSME)
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。
浅析ZigBee技术
持 两 种 路 由算 法 一 路 由和 网 状 网 路 由 。 路 由算 法 把 整个 网络 看 树 树 作 是 以协 调 器 为 根 的一 棵 树 , 因为 整 个 网络 是 由协 调 器所 建 立 的 .
而 协 调 器 的子 节 点 可 以 是 路 由 器 或 者 是 末 端 节 点 .路 由器 的子 节 点 也 可 以 是 路 由器 或 者 末 端 节 点 , 末 端 节 点 没 有 子 节 点 , 当于 而 相
网络 的协 调 器 可 以互 相 连 接 ,整个 Zg e i e网络 节 点 的数 目将 十 分 B
o l
§
l
盏
■
)
i l
’
、
’
警
可 观 。 个 区域 内可 以 同 时存 在 最 多 10个 Zg e 一 0 i e网络 . 论 上 可 B 理
容 纳 6 5 5个节 点 53
一
完 整 的 Zg e i e协 议 栈 由物 理 层 、 质 访 问控 制 层 、 B 介 网络 层 、 安 全 层 和 高 层 应用 规 范 组 成 。 i e 工 作 在 三种 频 带 上 , 别 是 用 于 Zg e B 分
ZigBee技术与应用介绍
主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入 各种设备。
简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近 距离无线组网通讯技术。
ZigBee概述
❖ZigBee的起源
工业自动化和家庭智能化对无线数据通信的需求越 来越强烈,而蓝牙技术对于这一领域显然有一定的 局限。
ZigBee技术体系
❖ZigBee网络设备类型
设备类型
拓扑类型 可否成为协调器 通话对象
全功能设备 (FFD)
星形,树形,网状
可以
任何ZigBee设备
简化功能设 协调器通话
ZigBee技术体系
❖ZigBee网状网络
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。
网络的自组织自语能力强
■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,并确定连结关系,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的调整,无需人工干预,保证整个系统 仍然能正常工作。
ZigBee技术体系
❖ZigBee网状网络
ZigBee技术体系
❖ZigBee网状网络
ZigBee技术体系
❖ZigBee网状网络
ZigBee技术体系
❖ZigBee网状网络
ZigBee技术体系
❖ZigBee网状网络
ZigBee技术体系
❖ZigBee通信可靠性保 通证信可靠机制
■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;明晰的信道检测 ■MAC层采用了完全确认的数据传输机制,每个发送的数 据包都必须等待接受方的确认信息。
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。
物联网中的ZigBee技术(六)
物联网中的ZigBee技术一、物联网的发展与应用随着科技的不断进步,物联网技术已经成为人们日常生活和工作中不可或缺的一部分。
物联网是指利用各种信息传感设备和网络技术,将各种物品连接到互联网上,实现智能化管理和控制的网络系统。
物联网技术在智能家居、智慧城市、工业自动化等领域得到了广泛的应用。
二、ZigBee技术的概念与特点在物联网技术中,ZigBee技术是一种常用的短距离无线通信技术。
ZigBee 技术基于IEEE 标准,具有低功耗、低成本、简单部署和自组网等特点,适用于各种低速、低功耗的应用场景。
ZigBee技术在智能家居、工业控制、农业监测等领域都有着广泛的应用。
三、ZigBee技术的工作原理ZigBee技术采用了星型和网状的网络拓扑结构,可以实现设备之间的互联互通。
在ZigBee网络中,每个设备都可以作为路由器,进行数据的中继传输,从而实现了整个网络的扩展。
ZigBee技术工作在频段,具有较好的抗干扰能力,可以实现可靠的数据传输。
四、ZigBee技术的应用案例在智能家居领域,ZigBee技术被广泛应用于智能灯控、智能门锁、智能家电等设备中,实现了智能化的居家生活。
在工业控制领域,ZigBee技术可以用于无线传感器网络,实现对工业生产过程的远程监测和控制。
在农业领域,ZigBee技术可以用于农业环境监测、灌溉控制等方面,提高了农业生产的效率和质量。
五、ZigBee技术的发展趋势随着智能化技术的不断发展,ZigBee技术也在不断演进和完善。
未来,ZigBee技术将更加注重能源的节约和环境的友好,通过优化网络协议和硬件设计,降低设备的功耗,延长设备的使用寿命。
同时,ZigBee技术也将更加关注数据安全和隐私保护,提高网络的安全性和稳定性。
六、结语物联网中的ZigBee技术具有广泛的应用前景,它正在改变着人们的生活和工作方式。
随着技术的不断进步,ZigBee技术将会更好地满足各种应用领域的需求,为人们的生活带来更多的便利和智能化体验。
物联网的核心技术-ZIGBEE
物联网的核心技术-ZIGBEE物联网的核心技术 ZIGBEE在当今科技飞速发展的时代,物联网已经逐渐融入我们的生活,从智能家居到工业自动化,从智能交通到医疗保健,其应用范围不断扩大。
而在众多实现物联网的技术中,ZIGBEE 技术凭借其独特的优势,成为了关键的核心技术之一。
ZIGBEE 技术是什么呢?简单来说,它是一种短距离、低功耗、低速率的无线通信技术。
它主要适用于那些数据传输量不大、对功耗要求严格、对成本敏感的物联网应用场景。
想象一下,在一个大型的仓库中,有成千上万的传感器,用于监测温度、湿度、货物位置等信息。
如果使用传统的通信技术,这些传感器的电池可能很快就会耗尽,而且成本也会很高。
但 ZIGBEE 技术的出现,解决了这些问题。
ZIGBEE 技术具有低功耗的显著特点。
这是因为它在设计上采用了一系列节能措施。
例如,当设备处于空闲状态时,会自动进入低功耗模式,大大降低了能量消耗。
对于那些依靠电池供电且需要长时间运行的物联网设备来说,这一特点至关重要。
比如,在环境监测中使用的传感器,可能需要在野外工作数月甚至数年,如果功耗过高,频繁更换电池将是一个巨大的难题。
除了低功耗,ZIGBEE 技术还具有低成本的优势。
这使得它在大规模部署物联网设备时具有很高的经济性。
相比于其他一些通信技术,ZIGBEE 芯片的价格相对较低,而且其网络架构相对简单,不需要复杂的基础设施和高昂的设备投入。
这就为物联网的广泛应用提供了可能,尤其是在一些对成本敏感的领域,如农业、智能家居等。
ZIGBEE 技术的短距离通信能力也不容忽视。
虽然它的通信范围相对较短,但在很多应用场景中,这并不是一个缺点,反而成为了一个优点。
例如,在家庭自动化中,设备之间的通信距离通常都在几十米以内,ZIGBEE 技术完全能够满足需求。
而且,短距离通信还可以降低信号干扰和数据丢失的风险,提高通信的可靠性。
在网络容量方面,ZIGBEE 技术表现出色。
它可以支持大量的设备同时接入网络,一个 ZIGBEE 网络可以容纳多达 65000 个设备。
彻底读懂物联网关键技术之--ZigBee
一文彻底读懂物联网关键技术之-—ZigBee!智能制造IM5天前下文采用问答形式向你详细地介绍了方方面面,不夸口的说,你所需要知道的关于ZigBee的一切,在这里基本可以了解到!点评:这篇文章可以真正让人明白通讯协议的含义。
文/电子发烧友在智能硬件和物联网领域,时下大名鼎鼎的ZigBee可谓是无人不知,无人不晓。
作为除了WiFi、蓝牙之外,ZigBee是目前最重要的无线通信协议之一,主要应用于物联网和智能硬件等领域。
关于ZigBee,下文采用问答形式向你详细地介绍了方方面面,不夸口的说,你所需要知道的关于ZigBee的一切,在这里基本可以了解到!Chapter1起源历史篇1ZigBee起源什么技术?在蓝牙技术的使用过程中,人们发现蓝牙技术尽管有许多优点,但仍存在许多缺陷.对工业,家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言,蓝牙技术显得太复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等,而工业自动化,对无线数据通信的需求越来越强烈,而且,对于工业现场,这种无线数据传输必需是高可靠的,并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。
因此,经过人们长期努力,ZigBee协议在2003年中正式问世了。
另外,ZigBee使用了在它之前所研究过的面向家庭网络的通信协议Home RF Lite.2什么是ZigBee?首先ZigBee的Mac层、PHY层是IEEE802。
15。
4协议的.根据这个协议规定的技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,主要适合于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备中,同时支持地理定位功能。
由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈"来与同伴传递花粉所在方位和远近信息的,也就是所蜜蜂依靠着这样的方式构成了群体中的通信“网络",因此ZigBee的发明者们形象地利用蜜蜂的这种行为来形象地描述这种无线信息传输技术。
3ZigBee技术有哪些特点?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。
浅析ZigBee无线传输技术及其应用
浅析ZigBee无线传输技术及其应用关键词:ZigBee技术;家庭无线网络;全功能设备;精简功能设备1. 前言蜜蜂在发现花丛后会通过一种特殊的肢体语言来告知同伴新发现的食物源位置等信息,这种肢体语言就是ZigZag行舞蹈,是蜜蜂之间一种简单传达信息的方式。
借此意义ZigBee 作为新一代无线通讯技术的命名。
在此之前ZigBee也被称为“HomeRF Lite”、“RF- EasyLink”或“fireFly”无线电技术,目前统称为ZigBee。
ZigBee技术最初是由13家通信及传感器领域的知名厂商于底共同发起制定的。
同时成立了ZigBee联盟以避免标准混乱带来的内部争斗。
简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。
ZigBee, 在中国被译为""紫蜂"",它与蓝牙相类似.是一种新兴的短距离无线技术。
2. ZigBee技术2.1 ZigBee技术综合简介a. ZigBee的IEEE相关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,因而要想弄清楚ZigBee,就要了解IEEE 802.15.4,它就是ZigBee物理层和MAC层的模板IEEE802.15.4网络是指使用相同无线信道并通过IEEE 802.15.4标准相互通信的一组设备的集合。
在这个网络中,根据设备所具有的通信的能力,可以分为全功能设备,和精简功能设备。
全功能设备之间以及全功能设备与精简功能设备之间都可以通信,与精简功能设备相关的全功能设备通常称之为协调器。
IEEE802.15.4定义了两种拓扑结构,分别为星状拓扑(理论上一个协调器和多达255个子设备)和点对点模式。
此协议定义了27个信道,868MHz频段一个信道,915MHz频段10个信道,2450MHz频段16个信道。
其调制过程如图:代写论文物理帧的第一个字段是四个字节的前导码,收发器在接收前导码期间,会根据前导码序列的特征完成片同步和符号同步。
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。
ZigBee基础知识讲解
ZigBee基础知识讲解目录一、ZigBee技术概述 (2)二、ZigBee网络结构 (3)2.1 网络拓扑结构 (4)2.2 设备角色 (5)2.3 基本网络模式 (6)三、ZigBee协议栈 (7)3.1 物理层 (8)3.2 链路层 (10)3.3 网络层 (11)3.4 应用层 (12)四、ZigBee设备类型 (13)4.1 网络协调器 (14)4.2 节点设备 (15)4.3 外部设备 (17)五、ZigBee通信机制 (18)5.1 数据传输方式 (19)5.2 通信协议 (21)5.3 数据传输速率与容量 (22)六、ZigBee安全机制 (23)6.1 认证机制 (25)6.2 隐私保护 (26)6.3 安全服务与应用 (27)七、ZigBee设备配置与调试 (29)7.1 设备初始化 (30)7.2 网络参数设置 (32)7.3 设备状态监控与维护 (33)八、ZigBee应用案例分析 (35)8.1 智能家居系统 (36)8.2 工业自动化控制系统 (38)8.3 智能交通系统 (39)8.4 公共安全监测系统 (41)九、ZigBee发展趋势与挑战 (42)9.1 技术发展趋势 (44)9.2 应用前景展望 (45)9.3 面临的挑战与应对策略 (47)一、ZigBee技术概述定义与特点:ZigBee是基于IEEE 标准的无线通信技术,具有低功耗、低数据速率、低成本和可靠性的特点。
ZigBee联盟通过扩展IEEE标准,增加了网络、安全和应用层的功能。
该技术主要适用于需要长时间工作且电池寿命非常关键的应用。
应用领域:ZigBee技术广泛应用于智能家居、工业自动化、智能农业、智能交通等领域。
智能家居中的照明控制、安防系统。
网络结构:ZigBee网络主要由协调器(Coordinator)、路由器(Router)和终端设备(End Device)组成。
协调器负责创建和加入网络,路由器负责路由和数据转发,终端设备则执行特定的任务。
- 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)。
其 它节 点 , 这是 其优 势 所 在 、但 与 此 同时 也 带 来 了一 个 问题 , 也 就是 说 在 在 网状 拓 扑 中 ,协 调 器 以及 路 由 器 必 须 全 天 候 处 ( 2 ) 低 功耗 在短 距 离通信 的情 况下 . 功 耗是 3 0 mW , 而如 于 工作 状 态 , 这 也 就使 得 该 结 构的 使 用 成 本 较 高 果 处 于休 眠状 态 下 . 那 么功 耗仅 为 1 W
都 已 经加 入 了该 联 盟
2 . 2 z i g B e e技术 的特 点
Z i g B e e技 术 致 力 于 满 足 一 些 小 型 、 低 成 本 的 无 线 通 信 要 求. 因此 具 有 如 下 一 些 特 点 :
4 . 3 网状 网络拓 扑
网状 网络 拓 扑 结 构 . 它 是 一 种 自 由设 计 的 拓 扑 结 构 . 以接 力 的 方 式 来进 行 数 据 传 输 该 结 构 中 . 任 意一 个 路 由 器所 具有
2 9 6 论 述
2 ( ) I 7 年 8 月 下
浅谈 Z i g B e e技 术
杜 强 ( 西安思源学院, 陕西 西安 7 1 0 0 3 8 )
【 摘 要】 近些年来 , Z i g B e e 技术依靠其低成本、 低 功耗等优 势 占据 了一部分无线通信市场 , 在人们生活 中的各个领域得到 了越来越 多的应 用。
低 廉 但 是 . 其也 有明显缺点 , 那就 是 每 个节 点 都 置 于 中心 节 点通信 范围内, 使 得 中心 节 点 需要 承担 更 多的 管 理 工 作 , 限制 了 无线 网络 的 覆 盖 : 而 且 中央 节 点 信 息 集 中 . 容 易 出现 网络 丢
包、 性 能 降 低 等 问题
用、 工业用等 范围. 定 位 技 术 已经 开 始 融 入 了各 类 电子 商 品 。 利用 Z i g B e e技 术 搭 建 的 系 统 , 其 设 计便 捷 、 稳定 、 廉 价 而 且 功
4 . 2 树 状 网络拓 扑
树 状 拓 扑 结 构 包括 协 调 器 、 路 由 器和 终 端 设 备 , 特 点 是 一
为协 调 器节 点 , 并且 将 其 他模 块 配 置 为终 端 节 点 . 星状 拓 扑 结 构 简单 便 于管 理 工 作 . 很 少 需要 执 行 上 层 协 议 , 而且 设 备 成 本
2 Z ig B e e 技术的起源和特点
2 . 1 z i g B e e技术 的起源
Z i g Be e技 术 在 2 0 0 0年 由 E EE8 0 2 . 1 5 - 4共 组 团 队 设 计 的 基 于短 距 离 的低 速 率 的 新 兴 无 线 通 信 手段 ; 并于次年 2 0 01年 成 立 了Z i g B e e联 盟 . 通 过 无 线 网络 功 能 帮 助 消耗 者 获 得 更好 的使 用感 . Z i g B e e技 术 目前 已 经 广 泛 应 用 于 全 球 的 民 用 、 商
Z i g B e e网络 层 一 般 支持 三 种 结 构 . 即星状、 树 状 以及 网状
网络 拓 扑 。
率 下 的各 种 电子 设 备 之 间 的 无 线 通 信 技 术 。Z i g B e e名 字 来 源 于蜂 群 使 用 的赖 以 生 存 和 发 展 的 类 似 于 舞 蹈 的通 信 方 式 , 所
个 协 调 器 与 多 个 路 由 器 间 的 传 输 关 系 . 节 点 无 需 与 协 调 器 连 接. 完 成 可 以 利 用 路 由 完 成 远 距 离 的 传 输
耗也低 , 优 点狠 毒 , 因此 Z i g B e e联 盟 迅 速 发 展 , 积 极 扩 展 成
员. 目前 国 际性 上 很 多知 名 半 导 体 企 业 和 技 术 人 员 包括 客 户
【 文章编号 】 1 0 0 6 — 4 2 2 2 ( 2 0 1 7 ) 1 6 — 0 2 9 6 一 ( ) l
1 号 l吾
Z i g B e e技 术 是 一 种 应 用 于 短 距 离 范 围 内 . 低 传 输 数 据 速
4 Z i g B e e网络拓 扑结构的分析
以作 为新 一 代 无线 通 讯 技 术 的 名 称 目前 Z i g Be e技 术被 列为 当今 世 界 发 展 最快 、 市 场前 景 最 广 阔 的十 大最 新 技 术 之 一 。
4 . 1 星状 网络拓扑
星 状 网络 拓 扑 结 构 其 是 一 个 辐 射 状 系统 .通 过 中心 节 点 传输数据和命令 , 是 一种 比较 常 见 的 网络 结 构 , 主 要 运 用 于 远 程 检 测 和 控 制 若 在 用通 信 模 块 构 造 中 需要 将 一 个 模 块 配 置
笔者在本 文中首先介绍 了 Z i g B e e技 术 的起 源和 特 点 , 分析 Z i g B e e的 网 络 协 议 从 而 对 Z i g B e e网络 层 支 持 三 种 结 构 进 行 分 析 , 为 以后 对 Z i g B e e 技术的深入研究展开铺垫。
【 关键词 】 Z i g B e e ; 特点 , 协议 ; 网络拓扑 ; 前景 【 中图分类号 】 T N 9 2 【 文献标 识码 】 A
( 1 ) 低 数 据 传 输 速 率 由 于 多用 于 对 一 些 常规 物 理 数 据 的 采 集如 温 度 、 湿 度 等 所 以要 求 不 高 . 一般 只 有 1 o ~ 2 5 0 k b / s 。
功 能 完全 一 样 ,都 能 够 在 其 范 围之 内协 助任 意一 个 节 点 访 问
( 3) 低 成 本。 因为是 低数 据传 输速 率 , 因此要 求不 高成本 低 、
5 结束语
( 4 ) 大 网络 容 量 由 于无 线 网络 传 感 性 能在 一 定程 度 上 取 Z i g B e e技 术 的 出 发 点 是 实 现 一 个 低 成 本 的 无 线 网 络 简 易 决 于 节 点 的数 目. 因此 其 大 网络 容 易 满足 无线 传 感 要 求 设计, 在早 期开发阶段 , 为 商 用或 者 X - 业 用提 供 声 、 光 感 应 等 ( 5 ) 广覆 盖 范 围 1 0 ~ 7 5 m 都 在 其 覆 盖 范 围之 内。 技 术 支持 。 目前 . 一 些 场 所 要 求 定位 设 备 成 本 要 低 、 便 于 安装 ( 6) 高安 全 性 其 可 以提供 数 据 完整 性检 查和 鉴权 的 功 能 和 使用 . 那 么 可 以 选择 使 用 Z i g B e e技 术 的 定位 系统 . 其 优 点