Zigbee无线通讯网路简介
zigbee 介绍
2.1Mbps
1-10+ 7 1-7 使用方便
250Kbps
1-100+ 255/65000 100-1000+
424Kbps
0-0.1 1 —
9.6Kbps
1000+ 1 1-7
4Mbps
5-10 1 —
价格便宜， 便捷，安 覆盖面大， 体积小， 低功耗， 全 信号好 连接方便 可靠
的一条路径进行数据传输。
பைடு நூலகம்线通信技术之间的比较
无线通信 技术
Wi-Fi Bluetooth Zigbee NFC GSM 红外
应用重点
Web, Email, 图像
电缆替代品
检测&控制
移动支付， 声音&数 语言交流 据
遥控，门 禁控制
传输速率 传输距离 (米）
网络大小 电池寿命 （天） 主要优点
54Mbps
Zigbee技术简介
无线通信技术
UWB
NFC
什么叫zigbee?
Zigbee是一种新兴的短距离、低速率、低功 耗无线网络技术，主要用于近距离的各种 电子设备之间的无线连接。 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。
1.4.4 Zigbee的应用
• • • • • 工业控制 家庭网络 消费电子 医疗设备 平板电脑
无线传感器网络
一般认为短距离的无线低功耗通信技术 最适合传感器网络使用。 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，最后，这 些数据就可以进入计算机用于分析。
ZigBee无线网络原理
ZigBee无线网络原理
ZigBee无线网络是一种低功耗、低速率的无线网络通信协议，其原理基于IEEE 802.15.4标准。
它适用于需要将大量节点连
接到一个中心控制器的应用场景，具备自组织、自修复和自动路由等特性。
ZigBee网络由三种设备组成：协调器（Coordinator）、路由器（Router）和终端设备（End Device）。
协调器是网络的核心，负责管理网络配置和协调各个设备的通信。
路由器可以转发数据包，并帮助建立路由表，使数据传输更高效。
终端设备是最简单的节点，功能有限且通信范围较短。
这些设备可以通过无线信道进行通信，并使用MAC层和物理层协议来实现数据传输。
ZigBee网络采用星型、树型或网状拓扑结构，其中协调器处
于网络的根节点，其他设备通过与协调器的直接或间接连接来实现通信。
网络中的节点可以根据实际情况自动组建和拓扑重组，无需手动配置。
在数据传输过程中，ZigBee网络使用CSMA-CA（载波感知多路访问监听）机制来协调节点的发送行为，避免冲突和碰撞。
每个节点都有一个64位的唯一地址，用于标识设备和建立通
信连接。
节点之间可以通过短距离的无线信道进行通信，距离一般在几十米到几百米之间，受限于无线信号传播和环境干扰等因素。
ZigBee网络支持多种应用层协议和功能，例如家庭自动化、
工业控制、智能电网等。
它的低功耗特性使得它在电池供电设备、传感器网络等场景下得到广泛应用。
通过合理设计和优化网络结构和通信机制，ZigBee无线网络可以实现可靠的数据传输和灵活的网络管理。
Zigbee简介
精简功能设备(RFD)：RFD只能传送信息给FFD或从FFD接收信息。
设备类型 全功能器件（FFD） 简化功能器件（RFD）
14
媒体接入控制层(3)
•
•
全功能器件 FFD
• • • • •
可工作于所有网络结构 可作为网络协调器 可与网络中任何节点通信 仅可和网络中的FFD通信 不能作为网络协调器
简化功能器件 RFD
15
媒体接入控制层(4)
• •
•
周期性的数据通信
• • • •
由用户决定周期的长短 如：烟雾传感器 由用户或外界事件引发决定间歇长短 如：电灯开关
间歇性的数据通信
重复而快速反应的数据通信
17
二、Zigbee技术特性和性能分析
•
18
实验证明 IEEE 802.15.4/ZigBee 的误码率，特别是 在信噪比为 4dB 的情况下可达到 10 -9
三、Zigbee技术应用范围
• 一、适合ZigBee 传输的数据类型 • 二、适合 ZigBee 技术的应用场合 • 三、Zigbee技术典型应用
第3章
ZigBee
1
Zigbee无线通信技术
一、Zigbee技术简介 二、Zigbee技术特性和性能分析
三、Zigbee技术应用范围
四、小结
2
一、Zigbee技术简介
一、什么是Zigbee？ 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。 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。
Zigbee简介
Zigbee简介ZigBee（紫蜂）技术是一种低复杂度、低耗电、低数据传输速率、低成本、高可靠且便于组网的双向短距无线通讯技术。
早期曾被称“HomeRF Lite”、“RF- EasyLink”或“fireFly”无线电技术，现统称为ZigBee技术。
它是基于IEEE批准通过一个无线个人区域网标准研制开发的，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。
ZigBee协议栈是基于IEEE802.15.4的无线网络标准的，将IEEE 802.15.4与ZigBee技术对比，IEEE802.15.4定义了物理层（PHY)和介质访问层（MAC），而ZigBee联盟则在IEEE 802.15.4的基础上定义了网络层（NWK)和应用层（API)。
其中，PHY层主要功能是启动和关闭无线收发器、信道选择、能量监测、链路质量监测、清除信道评估以及通过物理介质对数据包进行发送和接收。
MAC层是信标管理、行道接入、时隙管理、发送确认帧、发送连接及断开请求。
并且，MAC层还为应用合适的安全机制提供了一些方法。
网络层主要用于建立和维护网络连接。
它独立处理传入数据的请求、关联、解除关联和孤立通知请求。
应用层主要为ZigBee技术的实际应用提供一些应有框架模型等，以便对ZigBee技术进行开发应用。
ZigBee无线网络根据不同的需要可采用星状、串状、网状三种不同类型的网络配置，每种配置是由一个协调器（Coordinator)、多个路由器(Router)和多个终端设备节点（End device）组成。
Coordinator和Router均为实现了一组很多服务的全功能设备（Full Function Device,FFD)，终端设备可以为FFD或简化功能设备（RFD）。
一个网络配置仅有一个唯一的协调器负责与所控制的子节点通信，汇集数据和管理发布控制，路由器主要起到通信路由和网络扩展的功能。
其中Coordinator节点是发起网络的，它等待着Router和End —device节点的加入。
什么是zigbee网络_它的工作原理及应用
什么是Zigbee网络: 它的工作原理及应用1. 简介Zigbee是一种无线通信协议，它是基于IEEE 802.15.4标准开发的，用于低功率无线传感器网络（LP-WAN）。
它的设计旨在为大规模的传感器网络提供低功耗、低数据传输速率和安全的通信解决方案。
目前，Zigbee已被广泛应用于物联网、家庭自动化和工业控制系统等领域。
2. Zigbee网络的工作原理Zigbee网络采用了星型拓扑结构，其中一个设备充当协调器的角色，其他设备连接到该协调器。
Zigbee设备之间通过无线信道进行通信，在工作过程中，协调器负责网络协议的管理和数据的传输。
Zigbee网络使用低功耗的射频技术进行通信，工作频率通常为2.4 GHz，传输距离一般在10-100米之间，但可以通过增加中继器来扩展覆盖范围。
3. Zigbee网络的应用Zigbee网络在多个领域有着广泛的应用，下面列举了一些主要的应用场景：• 3.1 物联网Zigbee作为物联网中的关键技术之一，广泛应用于智能家居、智能城市和智能农业等领域。
通过连接多个设备，如传感器、执行器和控制器，Zigbee网络可以实现远程监控、智能能源管理和自动化控制等功能。
• 3.2 家庭自动化Zigbee网络在家庭自动化中的应用越来越受欢迎。
它可以连接各种设备，如智能灯泡、智能插座和智能门锁等，通过无线通信实现对家居设备的远程控制和智能化管理。
• 3.3 工业控制系统Zigbee网络在工业控制系统中也有着广泛的应用。
它可以用于监测和控制各种设备，如温度传感器、湿度传感器和压力传感器等。
通过无线通信，工业系统可以实现实时监测和远程控制，提高生产效率和安全性。
• 3.4 智能健康监测Zigbee网络还可以应用于智能健康监测领域。
通过连接各种健康监测设备，如心率检测器、血压计和血糖仪等，Zigbee网络可以实时监测用户的健康状态，并将数据传输到医疗机构进行分析和处理。
• 3.5 环境监测Zigbee网络也被广泛应用于环境监测领域。
zigbee无线方案
zigbee无线方案Zigbee是一种广泛应用于物联网中的无线通信协议。
它基于IEEE 802.15.4标准，并专注于低功耗、低数据速率和短距离通信。
由于Zigbee的独特特性和诸多优势，它成为了许多智能家居、工业控制和传感器网络等领域的首选无线通信方案。
一、Zigbee无线方案简介Zigbee无线方案是一种基于Mesh（网状）拓扑结构的无线网络系统。
它由一个集中式的协调器（Coordinator）以及多个分布式的终端设备（End Device）组成。
协调器负责网络的管理和控制，而终端设备则具备传感数据采集和控制继电器等功能。
在Zigbee网络中，每个终端设备既可以是数据的源头，也可以是数据的转发节点。
这种多对多的网络拓扑结构使得Zigbee在大规模传感器网络中具有出色的灵活性和可扩展性。
二、Zigbee无线方案的优势1. 低功耗：Zigbee无线方案使用了低功率的射频技术，使得终端设备的电池寿命得以延长，适用于长期运行的物联网应用。
2. 高可靠性：Zigbee采用了自组织的Mesh网络结构，如果某个节点出现故障或中断，其他节点会自动找到新的路径，确保数据的可靠传输。
3. 强大的网络容量：Zigbee支持上千个终端设备同时连接到一个协调器，可以满足多种应用场景下的需求。
4. 快速响应时间：Zigbee网络使用分散式网络技术，具备较低的延迟，可以实现实时数据采集和迅速的控制指令传递。
5. 安全性：Zigbee采用了128位AES加密算法，确保数据的安全传输。
三、Zigbee无线方案的应用1. 智能家居：Zigbee无线方案可以实现智能灯光控制、门窗监测、智能家电控制等功能，提升家居的便利性和舒适度。
2. 工业控制：Zigbee无线方案广泛应用于工业自动化领域，可以进行设备状态监测、远程控制以及数据采集等任务。
3. 智能农业：结合传感器网络和Zigbee无线方案，可以实现对农田环境的实时监测和精细管理，提高农作物的产量和质量。
ZigBee网络
ZigBee网络技术及其应用。
随着物联网的不断发展，越来越多的智能设备开始进入人们的生活中，这些设备需要实现相互之间的联网，实现智能化的功能。
而一个联网的基础，就是搭建一个可靠的网络。
ZigBee网络技术，就是一种针对物联网设备而设计的网络技术。
它采用低功耗、短距离的无线通信方式，可以支持数百个设备的连接。
在无线传输距离、能耗和传输容量方面都有着非常出色的表现。
ZigBee网络技术与传统无线技术不同，它采用短距离无线通信，和蓝牙有一些相似的地方。
但是与蓝牙技术基本不同的是，ZigBee采用了自组织的网络结构，属于一种无中心式网络结构，可以自动地对成员节点进行管理和控制，从而降低了各个节点之间的耦合性。
在组网方面，ZigBee网络通常采用网格型的结构，每个节点可以和周围的其他节点进行连接，形成一个自组织的网状网络。
这种网状结构，大大增强了网络的容错性、可扩展性和灵活性，在数据传输和设备控制方面也有着较好的表现。
在使用方面，ZigBee网络具备极低的功耗和较长的续航时间，对于需要长时间运行的设备来说，这种低功耗的特性非常重要。
它可以采用内置电池，不需要定期更换电池，同时也可以采用一些无源能源来为设备供电，如太阳能、风能、压电能等。
在物联网的应用中，ZigBee网络技术得到了广泛的应用，如智能家居、能源管理、医疗监控、智能交通等领域，在各个领域都具备着不同的特点和应用场景，下面我们详细介绍几个典型的应用场景。
1. 智能家居智能家居是物联网应用中的一个重要领域，解决了人们生活中繁琐的家务问题，ZigBee网络技术在智能家居中的应用也得到了广泛的探讨和应用。
智能家居主要包括家庭能源管理、智能安防、智能家居控制等功能，通过ZigBee网络技术可以实现家电、灯光、窗户、门锁等知名设备的远程控制，使得家居智能化程度得到了极大的提升。
2. 能源管理能源管理主要解决的问题是如何对能源进行高效的管理和利用，降低能源的浪费。
zigbee相关知识点
Zigbee相关知识点介绍Zigbee是一种低功耗的、短距离通信协议，被广泛应用于物联网领域。
它基于IEEE 802.15.4标准，具有自组网、低功耗和安全性等特点。
本文将介绍Zigbee的相关知识点，让我们一起来了解一下吧！1. Zigbee网络拓扑结构Zigbee网络采用了星型、网状和混合型等多种拓扑结构。
其中，星型拓扑是最简单的一种，由一个集中器（Coordinator）和多个终端设备组成，所有通信都通过集中器进行。
网状拓扑则允许设备之间直接通信，具有更高的可靠性和扩展性。
混合型拓扑则是星型和网状拓扑的结合，能够满足不同应用场景的需求。
2. Zigbee通信协议栈Zigbee通信协议栈包括物理层、MAC层、网络层和应用层。
物理层负责无线信号的发送和接收，MAC层处理数据包的传输和接收，网络层负责路由和组网，应用层则定义了不同应用场景下的具体协议。
3. Zigbee设备类型Zigbee设备可以分为三类：协调器（Coordinator）、路由器（Router）和终端设备（End Device）。
协调器是网络的核心，负责管理整个网络；路由器负责中继数据包和扩展网络覆盖范围；终端设备是最简单的设备，通常用于传感器和执行器等简单应用中。
4. Zigbee网络组网过程Zigbee网络的组网过程包括设备加入网络、设备发现、设备配置和网络优化等步骤。
首先，设备通过协调器加入网络，然后进行设备发现，找到附近的邻居设备。
接下来，设备需要进行配置，包括分配独立的网络地址、选择频道和设置传输速率等。
最后，网络需要进行优化，包括路由表的维护和能量管理等。
5. Zigbee应用场景Zigbee在物联网领域有广泛的应用场景，如智能家居、工业自动化和智能农业等。
在智能家居中，Zigbee可用于智能灯光控制、智能门锁和温湿度传感器等。
在工业自动化中，Zigbee可用于无线传感器网络和远程监测等。
在智能农业中，Zigbee可用于土壤湿度监测和灌溉控制等。
zigbee无线方案
zigbee无线方案ZigBee是一种低功耗、短距离无线通信技术，被广泛应用于物联网和智能家居领域。
本文将探讨ZigBee无线方案的原理、特点以及在不同领域的应用。
一、ZigBee无线方案的原理ZigBee无线方案基于IEEE 802.15.4标准，采用2.4GHz的ISM频段进行通信。
该方案通过创建一个自组织、自适应的无线网络，实现设备之间的低功耗、低数据传输速率的通信。
ZigBee网络由一个协调器（Coordinator）、若干个路由器（Router）和若干个终端设备（End Device）组成。
协调器作为网络的控制中心，负责网络的管理和数据的路由。
路由器可以与其他设备进行通信并转发数据，终端设备则主要用于传感器数据的采集。
二、ZigBee无线方案的特点1. 低功耗：ZigBee设备在待机时能耗极低，在传输数据时也能保持较低的功耗，适合长时间运行的应用场景。
2. 低速率：ZigBee网络的数据传输速率较低，适用于对数据传输实时性要求不高的场景，如温度、湿度等环境监测。
3. 自组织网络：ZigBee设备能够自动组网，设备之间的网络拓扑结构可以根据需求进行动态调整，提高了网络的灵活性和扩展性。
4. 安全性：ZigBee网络支持多种安全机制，如加密、认证等，保障数据的机密性和完整性，并防止网络遭受恶意攻击。
5. 成本低廉：ZigBee芯片和设备的成本相对较低，使其成为物联网和智能家居等领域的常用无线通信技术。
三、ZigBee无线方案的应用1. 智能家居：ZigBee无线方案广泛应用于智能家居领域。
通过ZigBee技术，灯光、窗帘、温控设备等可以相互连接，实现智能化的远程控制和自动化管理，提升居住的舒适度和便利性。
2. 工业控制：ZigBee无线方案在工业自动化控制中也得到广泛应用。
通过部署ZigBee传感器网络，可以实现对工作环境、设备运行状态等参数的实时监测和控制，提高生产效率和安全性。
3. 物流跟踪：ZigBee无线方案可以应用于物流行业中的货物跟踪和管理。
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路由网络还支持路由的重组和修复。
当某个节点出现故障或离线时，ZigBee通信路由协议会根据网络的拓扑结构重新选择路由，以保证数据传输的连通性和可靠性。
ZigBee技术简介
ZigBee技术简介1、Zigbee是一种近距离、低复杂度、低功耗、自组网、低数据速率、低成本、高可靠的双向无线通信技术。
适合于自动控制、远程控制领域及家用设备联网，是物联网的核心技术之一。
1.1.Zigbee优势：1)免布线。
实施周期短、费用低，维护成本低2)双轨通信，抗干扰性强，通信稳定。
采用扩频通讯技术；每个节点同时维护两条与主站的通信路径(双轨通信)；并采用多个信道并行传输，即便其中几个信道被干扰，依然可以在其他信道保持通信畅通。
3)自动组网、自动路由、自动修复。
ZigBee网络是智能型网络，每个节点具有自组网特性，不仅作为采集发送节点，还可以为其它节点中继数据。
4)16级级联，网络容量大，扩展性强1.2适用范围：距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。
如短距离自动控制、远程控制及家用设备的无线联网，无线抄表网络、能耗监测及管理系统。
1.3应用案例：写字楼、办公楼、宿舍楼、工厂、酒店、医院、学校等，尤其适用于一些布线困难旧楼改造的能耗管理系统。
2、Zigbee无线自组网络特点：2.1自动组网。
上电后，无线设备自动寻找网络入网2.2自动登记信息。
无线设备入网后，自动将自己的信息上报到网络中心协调点(主站) 2.3数据自动路由。
每个无线设备具备中继路由功能，收到数据会自动继续转发2.4自动修复路径。
自动路由设备原来的路径不通时，可以寻找新的路径连接网络2.5抗干扰。
采用扩频通讯技术、频率快变技术、信道免冲突算法，多信道链接，双轨传输2.6免费频段。
工作频段ISM 2.4GHz，发射功率100mW，接收灵敏度-90dBm两点间通讯距离。
空旷地视距超过200m，小区内视距70-120m，办公建筑屋内视距50-80m，居住建筑物内30-50m，室内20-50m2.7级联通讯。
每个设备均带中继路由功能，可作为节点中继（无需另加中继器），级联深度为16级3、ZigBee/蓝牙/wi-fi等技术的比较ZigBee/蓝牙/wi-fi等技术的比较。
Zigbee无线通讯网路简介.ppt
• 此類感測器多為微小及便宜的裝置，因而可大量放置於環境中形成一個無線 感測器網路(wireless sensor network)以便進行監控任務，其放置的密度端看 所需的應用為何，可大可小。
• 由於感測器網路的節點個數從數百至數十萬皆有可能，使得網路的管理非常 困難，每個sensor都是獨立的個體，形成一個複雜的分散式環境(distributed environment)，加上sensor的電池可能無法置換，因此能量控制(energy control)幾乎是所有sensor設計及網路管理首要考慮的重點。
2400.0
• 2.4GHz波段為全球統一,及無需申請之全球通用ISM頻段,有助於 zigbee的推廣以及降低成本
• 2.4G實體層之特性:
• 250Kbps之ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ料傳輸數率,提高資料傳輸量以及降低傳輸延遲,因而更 加省電
• 在實體層中存在有資料服務存取點和實體層管理實體服務的存取點。
• 透過這兩個服務存取點來提供如下服務：
ZigBee應用支援層(APS)概念
• 應用支援層提供了這樣的介面：在網路層和應用層之間，從ZigBee裝 置物件到製造商的應用物件的通用服務集。
• 該服務由兩個實體來實現：
– 應用支援資料實體(APSDE) • APSDE透過APSDE服務存取點(APSDE-SAP)
– 應用支援管理實體(APSME) • APSME透過APSME服務存取點(APSME-SAP)
環境應用 – sensor network也能在環境上大量應用。 – 例如： • 將數百個sensor佈署於森林中，以對任何火災地點的判定提供最快的 訊息。 • sensor network能提供遭受化學污染的位置及檢定出何種化學污染，不 需要人親自冒險進入受污染區。 • 水災判定。 • 監測空氣污染、水污染及土壤污染。
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无线通信网络技术综述
ZigBee无线通信网络技术综述摘要：介绍了ZigBee网络的特点以及应用前景,并将之与现今常见的几种无线通信标准做比较,从而阐述了ZigBee网络独特的优越性,分析ZigBee网络的应用现状以及今后发展的方向。
关键词：无线传感器网络802.15.4标准ZigBee网络1、引言无线传感器网络是涉及了传感器技术、计算机技术、网络及无线通信技术、自动控制技术等多学科的一种综合性技术[1]。
ZigBee技术是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本无线网络技术。
目前ZigBee网络已经得到越来越广泛的重视和应用。
2 、ZigBee网络及其特点2.1 ZigBee协议栈的组成ZigBee网络的协议栈结构是由一些层所构成的[2]。
一个完整的ZigBee协议栈从上至下由应用层、应用汇聚层、网络层、数据链路层和物理层组成。
结构示意图如图1所示：图1 ZigBee协议栈组成结构示意图应用层的标准规范由ZigBee 联盟制订，ZigBee应用层定义了各种类型的应用业务，是协议栈的最上层用户。
应用汇聚层负责把不同的应用映射到ZigBee 网络层上。
ZigBee联盟制订的网络层的主要功能包括设备连接和断开网络时所采用的机制，以及拓扑管理、MAC管理、路由管理和安全管理。
ZigBee数据链路层又可分为逻辑链路控制子层（LLC）和介质访问控制子层（MAC）。
2.2 ZigBee网络的拓扑结构ZigBee协议中明确定义了三种拓扑结构：星状结构、混合状结构和网状结构，如图2所示。
图2 ZigBee网络的拓扑结构星状拓扑组网简单、成本低，但网络覆盖范围有限，可靠性不足，一旦中心节点发生故障，所有与之相连的网络节点的通信都将中断。
网状拓扑具有可靠性高、覆盖范围大的优点，但电池使用寿命短、路由管理复杂。
2.3 ZigBee网络的特点ZigBee网络是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，每个ZigBee数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信；另外整个ZigBee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。
zigbee网络原理与应用
zigbee网络原理与应用Zigbee是一种低功耗无线通信技术，主要用于物联网应用中的传感器网络。
它采用了低功耗、低数据速率和短距离通信的特点，可用于各种家庭自动化、工业控制和医疗监测等领域。
Zigbee网络具有以下几个核心原理：1. 网络拓扑结构：Zigbee网络采用了星型、树型或网状的拓扑结构。
其中，星型拓扑结构是最简单的，所有节点都直接连接到协调器。
树型拓扑结构则是基于星型拓扑的扩展，形成多层次的网络结构。
而网状拓扑结构可以让节点之间通过中继器相互连接，提高网络的稳定性和可靠性。
2. 路由协议：Zigbee网络使用了AODV（Ad-hoc On-demand Distance Vector）路由协议。
该协议采用基于需求的路由发现机制，只在需要传输数据时才进行路由发现和维护，从而降低网络的能耗。
3. 能耗管理：在Zigbee网络中，节点处于睡眠状态时能耗极低，只有当网络中有数据需要传输时才会被唤醒。
此外，节点之间的通信主要依靠广播和短距离传输，也减少了能耗。
Zigbee网络的应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1. 家庭自动化：Zigbee可以将各种智能设备连接到一个家庭网络中，实现智能家居控制。
例如，可以通过手机控制灯光、温度、门锁等设备，提高家居的安全性和舒适性。
2. 工业控制：Zigbee可以用于工业领域中的传感器网络，实时监测和控制生产过程。
例如，可以监测温度、湿度、压力等参数，并控制机器的运行状态，实现精确的工业自动化控制。
3. 物流和仓储管理：Zigbee可以用于物流和仓储领域中的物品追踪和管理。
例如，可以在物品上安装Zigbee节点，通过网络实时监测物品的位置和状态，提高物流运输的效率和可追溯性。
4. 医疗监测：Zigbee可以用于医疗领域中的远程监护和患者健康管理。
例如，可以将各种健康传感器连接到一个Zigbee网络中，实时监测患者的心率、血压、血糖等指标，并将数据传输给医生或云端平台，实现远程监护和健康管理。
ZigBee通讯技术介绍
ZigBee通讯技术介绍ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议，底层是采用IEEE802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。
主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网络节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。
ZigBee作为一种短距离无线通信技术，由于其网络可以便捷的为用户提供无线数据传输功能，并且相当廉价，因此在物联网领域具有非常强的可应用性。
1、发展历程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。
由IEEE802.15工作组中提出，并由其TG4工作组制定规范。
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2004年正式问世。
ZigBee协议是由ZigBee联盟制定的无线通信标准，该联盟成立于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共同宣布加入ZigBee联盟，研发名为“ZigBee”的下一代无线通信标准，这一事件成为该技术发展过程中的里程碑。
ZigBee联盟现有的理事公司包括BMGroup，Ember公司，飞思卡尔半导体，Honeywell，三菱电机，摩托罗拉，飞利浦，三星电子，西门子，及德州仪器。
ZigBee联盟的目的是为了在全球统一标准上实现简单可靠、价格低廉、功耗低、无线连接的监测和控制产品进行合作，并于2004年12月发布了第一个正式标准。
2、IEEE802.15.4/ZigBee协议概述IEEE802.15.4协议是IEEE802.15.4工作组为低速率无线个人区域网(WPAN:WirelessPersonalAreaNetwork)制定的标准，该工作组成立于2002年12月，致力于定义一种廉价的，固定、便携或移动设备使用的，低复杂度、低成本、低功耗、低速率的无线连接技术，并于2003年12月通过了第一个802.15.4标准。
什么是ZigBee无线网络
什么是ZigBee无线网络什么是ZigBee无线网络？一、引言长期以来,低价、低传输率、短距离、低功率地无线通讯市场一直存在着.自从Bluetooth出现以后,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Bluetooth地售价一直居高不下,严重影响了这些厂商地使用意愿.如今,这些业者都参加了IEEE802.15.4小组,负责制定ZigBee地物理层和媒体介入控制层.IEEE802.15.4规范是一种经济、高效、低数据速率(<250 kbps>、工作在2.4 GHz和868/915 MHz地无线技术,用于个人区域网和对等网状网络.它是ZigBee应用层和网络层协议地基础.ZigBee 是一种新兴地近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本地无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间地技术提案.主要用于近距离无线连接.它依据802.15.4标准,在数千个微小地传感器之间相互协调实现通信.这些传感器只需要很少地能量,以接力地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,所以它们地通信效率非常高.一般而言,随着通信距离地增大,设备地复杂度、功耗以及系统成本都在增加.相对于现有地各种无线通信技术,ZigBee技术将是最低功耗和成本地技术.同时由于ZigBee技术地低数据速率和通信范围较小地特点,也决定了ZigBee技术适合于承载数据流量较小地业务.所以ZigBee联盟预测地主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、农业自动化和医用设备控制等.二、IEEE 802.15.4和ZigBee介绍IEEE无线个人区域网(PAN>工作组地IEEE 802.15.4技术标准是ZigBee技术地基础.802.15.4标准旨在为低能耗地简单设备提供有效覆盖范围在10M左右地低速连接,可广泛用于交互玩具、库存跟踪监测等消费与商业应用领域.传感器网络是其主要市场对象.2.1 802.15.4协议架构及其技术特点IEEE802.15.4满足国际标准组织(ISO>开放系统互连(OSI>参考模式.它定义了单一地MAC层和多样地物理层(如图1所示>,表1中概括了802.15.4地一些特点：IEEE802.15.4地MAC层能支持多种LLC标准,通过SSCS<=""> IEEE802.15.4定义了两个物理层标准,分别是2.4GHz物理层和868/915MHz物理层.它们都基于DSSS<="" sequence="" spectrum,直接序列扩频）,使用相同地物理层数据包格式,区别在于工作频率、调制技术、扩频码片长度和传输速率.2.4ghz="" spread="" s地传输速率,有助于获得更高地吞吐量、更小地通信时延和更短地工作周期,从而更加省电.868mhz是欧洲地ism频段,915mhz是美国地ism频段,这两个频段地引入避免了2.4ghz附近各种无线通信设备地相互干扰.868mhz地传输速率为20kb="" 波段为全球统一地无需申请地ism 频段,有助于zigbee设备地推广和生产成本地降低.2.4ghz地物理层通过采用高阶调制技术能够提供250kb="">号传播损耗较小,因此可以降低对接收机灵敏度地要求,获得较远地有效通信距离,从而可以用较少地设备覆盖给定地区域.表1中概括了802.15.4地一些特点：2.2 ZigBee技术概述ZigBee是一组基于IEEE批准通过地802.15.4无线标准研制开发地,有关组网、安全和应用软件方面地技术标准.它不仅只是802.15.4地名字.IEEE仅处理低级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.完全协议用于一次可直接连接到一个设备地基本节点地4K字节或者作为Hub或路由器地协调器地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,对路由传输地数目则没有限制.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,而且这种利用网络地远距离传输不会被其它节点获得.完整地Zigbee协议套件由高层应用规范、应用会聚层、网络层、数据链路层和物理层组成.网络层以上协议由ZigBee联盟制定,IEEE802.15.4负责物理层和链路层标准.应用会聚层将主要负责把不同地应用映射到ZigBee网络上,具体而言包括：<1）安全与鉴权；<2）多个业务数据流地会聚；<3）设备发现；<4）业务发现.网络层将主要考虑采用基于ad hoc技术地网络协议,应包含以下功能：<1）通用地网络层功能：拓扑结构地搭建和维护,命名和关联业务,包含了寻址、路由和安全；<2）同IEEE802.15.4标准一样,非常省电；<3）有自组织、自维护功能,以最大程度减少消费者地开支和维护成本.相对于常见地无线通信标准,Zigbee协议套件紧凑而简单,其具体实现地要求很低,以下是Zigbee协议套件地需求估计：<1）8位处理器,如80c51；<2）协议套件软件需要32kbytes地ROM；<3）最小协议套件软件大约4kbytes地ROM；<4）网络主节点需要更多地RAM,以容纳网络内所有节点地设备信息、数据包转发表、设备关联表、与安全有关地密钥存储等.2.3 整个协议构架在标准制定地分工上,由ZigBee Alliance与IEEE 802.15.4地任务小组共同制定,其中实体层、MAC层、资料链结层,以及传输过程中地资料加密机制等发展由IEEE所主导,并共同针对ZigBee Protocol Stack地发展进行研讨,而未来还能依系统客户地需求,为不同应用修正其所需之应用介面<如图二所示）：2.4 IPV6 Over 802.15.4ZigBee联盟希望建立一种可连接每个电子设备地无线网.它预言ZigBee将很快成为全球高端地无线技术,到2007年将达到30亿节点.具有几十亿个节点地网络将很快耗尽已压缩地IPv4地地址空间,但是ZigBee地路由选择不依赖于IPv6.IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址.按保守方法估算,IPv6实际可为整个地球地每平方M 面积分配1000多个地址.IPv6在设计过程中,除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好地其他问题,如端到端IP连接、服务质量<qos）、安全性、多播、移动性、即插即用等.因此,将ipv6和802.15.4地结合将是以后研究发展地方向,目前ietf也在积极地制定v6over15.4地draft,其标准也不久将出台.< p="">三、ZigBee技术地优势及应用3.1 ZigBee技术地主要优势及其与蓝牙和Wi-Fi地比较：IEEE 802.15.4和ZigBee从一开始就被设计用来构建包括恒温装置,安全装置和煤气读数表等设备地无线网络.这是由其主要技术优势决定地：1．数据传输速率低：只有10k字节/秒到250k字节/秒,专注于低传输应用.2．功耗低：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地麻烦.这也是ZigBee地支持者所一直引以为豪地独特优势.3．成本低：ZigBee数据传输速率低,协议简单,所以大大降低了成本.且免收专利费.4．网络容量大：每个ZigBee网络最多可支持255个设备.5．时延短：通常时延都在15毫秒至30毫秒之间.6．安全：ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能,采用AES-128加密算法.7．有效范围小：有效覆盖范围10～75M之间,具体依据实际发射功率地大小和各种不同地应用模式而定,基本上能够覆盖普通地家庭或办公室环境.8．工作频段灵活：使用频段为 2.4GHz、868MHz(欧洲>及915MHz(美国>,均为免执照频段.与之相反,蓝牙技术基本上只是设计作为有线地替代品,经常是为手机和附近地耳机或PDA联网用地.它可以在不充电地情况下工作几周,但无法工作几个月,更不用说几年了；一般情况下,蓝牙设备需要人手配置和维护网络连接；它可以用来有效地处理8个设备<一个主设备和7个从设备）,如果更多地话,通讯速率则显著下降.而802.11, 也被称作Wi-Fi也有类似地问题.虽然它是将笔记本和桌面电脑接入有线网络地很好地解决方案,但它地功耗却非常高.3.2 可能应用及市场发展：ZigBee地出发点是希望能发展一种易布建地低成本无线网络,同时其低耗电性将使产品地电池能维持6个月到数年地时间.在产品发展地初期,将以工业或企业市场地感应式网路为主,提供感应辨识、灯光与安全控制等功能,再逐渐将目前市场拓展至家庭中地应用.通常符合以下条件之一地应用,就可以考虑采用ZigBee技术：1．设备成本很低,传输地数据量很小；2．设备体积很小,不便放置较大地充电电池或者电源模块；3．没有充足地电力支持,只能使用一次性电池；4．频繁地更换电池或者反复地充电无法做到或者很困难；5．需要较大范围地通信覆盖,网络中地设备非常多,但仅仅用于监测或控制.根据ZigBee Alliance地观点,一般家庭可将ZigBee应用于以下装置：1．空调系统地温度控制器, 灯光、窗帘地自动控制；2．老年人与行动不便者地紧急呼叫器；3．电视与音响地万用遥控器, 无线键盘、滑鼠、摇杆,玩具；4．烟雾侦测器；5．智慧型标签.四、小结本文阐述了ZigBee技术及IEEE802.15.4标准及其相关应用,讨论了它们地关系和相对其它技术地优点,并对其在家庭无线通信网中地应用前景进行了分析和展望.ZigBee技术弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场地空缺,其成功地关键在于丰富而便捷地应用,而不是技术本身.随着正式版本协议地公布,更多地注意力和研发力量将转到应用地设计和实现、互联互通测试和市场推广等方面.我们有理由相信在不远地将来,将有越来越多地内置式ZigBee功能地设备进入我们地生活,并将极大地改善我们地生活方式和体验.</qos）、安全性、多播、移动性、即插即用等.因此,将ipv6和802.15.4地结合将是以后研究发展地方向,目前ietf也在积极地制定v6over15.4地draft,其标准也不久将出台.<>。
ZigBee是具有怎样的无线数据传输网络？
ZigBee是具有怎样的无线数据传输网络？
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75米到几百米、几公里，并且支持无线扩展。
ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，十分类似现有的移动通信CDMA网或GSM网，每一个ZigBee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里。
与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是，ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点。
而移动通信网主要是为语音通信而建立,每个基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个ZigBee“基站”却不到1000元人民币。
每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象，例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。
除此之外，每一个ZigBee 网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。
每个ZigBee网络节点(FFD和RFD)可以支持多达31个的传感器和受控设备，每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的接口方式。
可以采集和传输数字量和模拟量。
ZigBee的介绍
ZigBee的介绍，核心关键内容，核心基本标准，应用一 ZigBee的介绍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IEEE 802.15.4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网络中设备的可分为协调器(Coordinator)、汇聚节点(Router)、传感器节点(EndDevice)等三种角色。
与此同时，中国物联网校企联盟认为：zigbee作为一种短距离无线通信技术，由于其网络可以便捷的为用户提供无线数据传输功能，因此在物联网领域具有非常强的可应用性。
ZigBee典型组网二ZigBee的核心关键内容三ZigBee的核心基本标准四ZigBee的应用1 ZigBee实现远距离遥测遥控ZigBee 网络可以通过接口卡等多种方式，与互联网，GPRS网，CDMA1x网以及其它通信系统线连接，从而实现远程操控。
你也可以通过其它网络，将两个或多个局部ZigBee 网络连接在一起。
2 ZigBee技术应用领域ZigBee技术的目标就是针对，工业，家庭自动化，遥测遥控，例如灯光自动化控制，传感器的无线数据采集和监控，油田，电力，矿山和物流管理等应用领域。
3 ZigBee实现工业现场对无线数据传输的要求要求低功耗，低数据量（250KPS），低成本，使用免费的ISM频段（2.4G），高的抗干扰性能的直序扩频通信方式（DSSS），高保密性（64位出厂编号和支持AES-128加密），高集成度和高的可靠性；节点模块之间具有自动动态组网的功能，采用了包括网状网在内的拓扑结构，使用了碰撞避免机制，信息在整个ZigBee网络中通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性。
Zigbee无线网路概述
ZigBee无线网络概述1Q2008案可供我们使用，TI知道找到一款适合你的标准的解决方案是多么困难。
因此，我们的目标是简化选择的过程，帮助你确定你的ZigBee解决方案！通过选择TI和ZigBee，你就自动获得了国际上最好的无线产品，以及使用这项技术的自信，它具有经济高效、世界公认、易于使用和部署的优点。
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这些已被ZigBee联盟授权的测试机构证明合格。
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关于ZigBeeZigBee是把各种不同设备连接在一起工作，提高你的生活质量的全球无线语言。
•ZigBee是拥有200多个成员的全球生态系统，它为家庭、商业和工业应用创建了世界性的无线通信标准。
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ZigBee标准已被独立的分析研究机构承认为一项可靠的技术，即将发布。
•只有ZigBee拥有多样的可提供无线应用的软硬件的供应商。
•ZigBee是唯一国际公认的用在无线监测和控制解决方案的标准。
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– 物理层管理服务(PHY management service)：
• 透过物理层管理物理(PLME)服务的存取点(PLME-SAP)为物理层 管理提供服务。
IEEE 802.15.4物理层结构模型
• Zigbee Alliance\IEEE 802.15.4
• IEEE 802.15.4 无线个人局域网络的架构
• Zigbee的命名自于蜜蜂，蜜蜂成群飞行的样子看似混乱，但实际上蜜蜂是将花 与其它蜜蜂的信息互相传递，Zigbee技术则是将此模拟，将A装置的讯号无线 传递给B装置。
• Zigbee的技术包含了两种不同的组织所制定的通讯规范:
• 一则是 IEEE802.15.4协议，定义了物理层(PHY) ，媒体存取控制层(MAC) 。 • 另一则是Zigbee Alliance 所主导之标准，定义了网络层(Network Layer NWK) ， 安全层(Security Layer) ，应用层(Application Layer) 。
• 终端机(Device):网络的最终端节点有时也称为End Device通常只负责发送与接
收数据,可为RFD或FFD
• 一般在IEEE 802.15.4网络拓朴上，功能方面又可区分为两种型态
– 全功能装置(Full-Function Device；FFD)
• FFD之节点具备控制器之功能提供资料交换
Zigbee技术可应用的领域
ZigBee/IEEE802.15.4规格架构
• Zigbee Alliance\IEEE 802.15.4
• IEEE 802.15.4无线个人局域网络的架构
• 物理层(PHY)-IEEE802.15.4 • 媒体存取层(MAC)-IEEE802.15.4 • Zigbee网络层 • Zigbee应用层 • Zigbee协议堆栈
– 精简型装置(Reduced-Function Device；RFD) • RFD则是只能单纯地传送资料给予FFD或是从FFD接受简单资料。RFD多 用在简单的电灯开关或是感测节点的侦测上。
IEEE 802.15.4网络拓朴图
星状拓朴
对等式拓朴
• Zigbee Alliance\IEEE 802.15.4
Zigbee无线通讯网路简介
目录
• Zigbee Alliance\IEEE802.15.4 • 无线个人局域网络的架构 • 物理层(PHY)-IEEE802.15.4 • 媒体存取层(MAC)-IEEE802.15.4 • Zigbee网络层 • Zigbee应用层 • Zigbee协议堆栈
Zigbee Alliance\IEEE 802.15.4
ZigBee无线通道的组成表
通道间隔， MHz 频率上限， MHz 868.6
通道编号 K-0 K-1,2,3，…，10
中心频率，MHz 868.3 906+2(K-1)
K-11,12,13，…，26
2401+5(K-11)
5
2483.5
• IEEE 802.15.4无线个人局域网络的架构
• 物理层(PHY)-IEEE802.15.4 • 媒体存取层(MAC)-IEEE802.15.4 • Zigbee网络层 • Zigbee应用层 • Zigbee协议堆栈
物理层 (PHY) - IEEE 802.15.4
• ZigBee的通信频率在物理层规范。 • ZigBee根据不同的国家、地区，为其提供了不同的工作频率范围，分 别为2.4 GHz和868／915 MHz。 • IEEE 802.15.4定义了两个物理层标准，分别是2.4 GHz物理层和868／ 915 MHz物理层。 • 两个物理层都基于直接序列展频(DSSS，Direct Sequence Spread Spectrum)技术。
• 物理层(PHY)-IEEE802.15.4 • 媒体存取控制层(MAC)-IEEE802.15.4 • Zigbee网络层 • Zigbee应用层 • Zigbee协议堆栈
• 在媒体存取控制层两个不同服务的存取点提供两种不同的媒体存取控 制子层服务。 – 媒体存取控制资料服务(MAC data service) – 媒体存取控制管理服务(MAC management service)
• Zigbee Alliance\IEEE 802.15.4
• IEEE 802.15.4 无线个人局域网络的架构
• 物理层(PHY)-IEEE802.15.4 • 媒体存取控制层(MAC)-IEEE802.15.4 • Zigbee网络层 • Zigbee应用层 • Zigbee协议堆栈
2400.0
• 2.4GHz波段为全球统一,及无需申请之全球通用ISM频段,有助于zigbee 的推广以及降低成本 • 2.4G物理层之特性:
• 250Kbps之数据传输数率,提高数据传输量以及降低传输延迟,因而更加
省电
• 在物理层中存在有数据服务存取点和物理层管理物理服务的存取点。 • 透过这两个服务存取点来提供如下服务： – 物理层数据存取服务(PHY data service)： • 透过物理层数据服务存取点(PD-SAP，Server Access Point)为物 理层数据提供服务。
• IEEE 802.15.4网络拓朴上，可以包含三种角色：
• 个人局域网络协调者(PAN 协调者):主要作为中央控制用,负责型成网络拓朴,协 调网络中各成员之流量, PAN 协调者需为FFD来担任 • 路由器:负责管控一部份网络成员的流量,发送与接收控制命令与发送数据,是管 理权限最高的装置,亦须由 FFD来担任
IEEE 802.15.4无线个人局域网络的架构
• 一般在IEEE 802.15.4网络拓朴上，功能方面又可区分为两种型态 – 全功能装置(Full-Function Device；FFD) • FFD之节点具备控制器之功能提供资料交换
– 精简型装置(Reduced-Function Device；RFD) • RFD则是只能单纯地传送资料给予FFD或是从FFD接受简单资料 。RFD多用在简单的电灯开关或是感测节点的侦测上。