zigbee,2.0,规范

竭诚为您提供优质文档/双击可除zigbee,2.0,规范篇一：F8913zigbee技术规范F8913zigbee模块技术规范产品特点---------------------------------------------------------------------------------------------------- 产品规格---------------------------------------------------------------------------------------------------- 接口类型供电功耗物理特性其它参数篇二：浅谈zigbee技术浅谈zigbee技术姓名：李晓班级：学号：2152112113摘要：介绍了zigbee技术的概况、发展历程及前景展望，还简要介绍了zigbee联盟，最后重点分析了该技术的特点以及该技术在生活中的应用。

abstract:thispaperintroducesthehistoryandprospectof zigbeetechnology,alsobrieflyintroducesthezigbeealli ance,andfinallyfocusesontheanalysisofthecharacteris ticsofthetechnologyanditsapplicationinlife.关键词：zigbee技术ieee802.15.4无线通信技术应用引文：zigbee是基于ieee802.15.4标准的低功耗个域网协议。

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。

一、zigbee技术概述zigbee是基于ieee802.15.4标准的低功耗个域网协议。

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。

这一名称来源于蜜蜂的八字舞，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信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。

其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、高数据速率。

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是一种低速短距离传输的无线网络协议。

zigbee 协议从下到上分别为物理层(phy)、媒体访问控制层(mac)、传输层(tl)、网络层(nwk)、应用层(apl)等。

其中物理层和媒体访问控制层遵循ieee802.15.4标准的规定。

zigbee网络主要特点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。

zigbee网络中的设备可分为协调器(coordinator)、汇聚节点(Router)、传感器节点(enddevice)等三种角色。

二、zigbee技术的发展zigbee译为"紫蜂"，它与蓝牙相类似。

是一种新兴的短距离无线通信技术，用于传感控制应用(sensorandcontrol)。

由ieee802.15工作组中提出，并由其tg4工作组制定规范。

20xx年8月，zigbeealliance成立。

20xx年，zigbeeV1.0诞生。

它是zigbee规范的第一个版本。

由于推出仓促，存在一些错误。

20xx年，推出zigbee20xx，比较完善。

20xx年底，zigbeepRo推出。

20xx年3月，zigbeeRF4ce推出，具备更强的灵活性和远程控制能力。

20xx年开始，zigbee采用了ietF的ipv66lowpan标准作为新一代智能电网smartenergy(sep2.0)的标准，致力于形成全球统一的易于与互联网集成的网络，实现端到端的网络通信。

随着美国及全球智能电网的建设，zigbee将逐渐被ipv6/6lowpan标准所取代。

zigbee的底层技术基于ieee802.15.4，即其物理层和媒体访问控制层直接使用了ieee802.15.4的定义。

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，这种无线传输必须是高可靠的，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20xx年正式问世。

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homeRFlite。

长期以来，低价位、低速率、短距离、低功率的无线通讯市场一直存在着。

蓝牙的出现，曾让工业控制、家用自动控制、玩具制造商等业者雀跃不已，但是蓝牙的售价一直居高不下，严重影响了这些厂商的使用意愿。

如今，这些业者都参加了ieee802.15.4小组，负责制定zigbee的物理层和媒体介质访问层。

ieee802.15.4规范是一种经济、高效、低数据速率( 互联网标准化组织ietF也看到了无线传感器网络（或者物联网）的广泛应用前景，也加入到相应的标准化制定中。

以前许多标准化组织和研究者认为ip技术过于复杂，不适合低功耗、资源受限的无线传感器网络，因此都是采用非ip技术。

在实际应用中，如zigbee需要接入互联网时需要复杂的应用层网关，也不能实现端到端的数据传输和控制。

与此同时，与zigbee类似的标准还有z-wave、ant、enocean等，相互之间不兼容，不利于产业化的发展。

ietF 和许多研究者发现了存在的这些问题，尤其是cisco的工程师基于开源的uip协议实现了轻量级的ipv6协议，证明了ipv6不仅可以运行在低功耗资源受限的设备上，而且，比zigbee更加简单，彻底改变了大家的偏见，之后基于ipv6的无线传感器网络技术得到了迅速发展。

ietF已经完成了核心的标准规范，包括ipv6数据报文和帧头压缩规范6lowpan[2]、面向低功耗、低速率、链路动态变化的无线网络路由协议Rpl[3]、以及面向无线传感器网络应用的应用层标准coap[4]，相关的标准规范已经发布[5]。

ietF组织成立了ipso联盟，推动该标准的应用，并发布了一系列白皮书[6]。

ipv6/6lowpan已经成为许多其它标准的核心，包括智能电网zigbeesep2.0、工业控制标准isa100.11a、有源RFidiso1800-7.4（dash）等。

ipv6/6lowpan具有诸多优势：可以运行在多种介质上，如低功耗无线、电力线载波、wiFi 和以太网，有利于实现统一通信；ipv6可以实现端到端的通信，无需网关，降低成本；6lowpan中采用Rpl路由协议，路由器可以休眠，也可以采用电池供电，应用范围广，而zigbee技术路由器不能休眠，应用领域受到限制。

6lowpan 标准已经得到大量开源软件实现，最著名的是contiki[7]、tinyos系统，已经实现完整的协议栈，全部开源，完全免费，已经在许多产品中得到应用。

ipv6/6lowpan协议将随着无线传感器网络以及物联网的广泛应用，很可能成为该领域的事实标准。

三、zigbee技术的特点（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。

ti公司和德国的micropelt公司共同推出新能源的zigbee节点。

该节点采用micropelt公司的热电发电机给ti公司的zigbee提供电源。

（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。

每块芯片的价格大约为2美元。

（3）低速率。

zigbee工作在20～250kbps的速率，分别提供250kbps(2.4ghz)、40kbps(915mhz)和20kbps(868mhz)的原始数据吞吐率，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3～10s、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、使用访问控制清单(accesscontrollist,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。

使用工业科学医疗(ism)频段，915mhz(美国),868mhz(欧洲),2.4ghz(全球)。

由于此三个频带物理层并不相同，其各自信道带宽也不同，分别为0.6mhz,2mhz和5mhz。

分别有1个,10个和16个信道。

这三个频带的扩频和调制方式亦有区别。

扩频都使用直接序列扩频(dsss)，但从比特到码片的变换差别较大。

调制方式都用了调相技术，但868mhz和915mhz频段采用的是bpsk，而2.4ghz频段采用的是oqpsk。

在发射功率为0dbm的情况下，蓝牙通常能有10米的作用范围。

而zigbee在室内通常能达到30-50米的作用距离，在室外空旷地带甚至可以达到400米(ticc2530不加功率放大)。

所以zigbee可归为低速率的短距离无线通信技术。

四、zigbee联盟zigbee联盟是一个高速成长的非盈利业界组织，成员包括国际著名半导体生产商、技术提供者、技术集成商以及最终使用者。

联盟制定了基于ieee802.15.4，具有高可靠、高性价比、低功耗的网络应用规格。

zigbee联盟的主要目标是以通过加入无线网络功能，为消费者提供更富有弹性、更容易使用的电子产品。

zigbee技术能融入各类电子产品，应用范围横跨全球的民用、商用、公共事业以及工业等市场。

使得联盟会员可以利用zigbee这个标准化无线网络平台，设计出简单、可靠、便宜又节省电力的各种产品来。

zigbee联盟所锁定的焦点为制定网络、安全和应用软件层；提供不同产品的协调性及互通性测试规格；在世界各地推广zigbee品牌并争取市场的关注；管理技术的发展。