Zigbee
ZIGBEE技术简介
ZIGBEE技术简介一、ZIGBEE是什么技术ZigBee 是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术；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：省电、简单、成本又低的规格；ZigBee增加了逻辑网络、网络安全和应用层；ZigBee 的主要应用领域包括无线数据采集、无线工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制、远程网络控制等场合；ZigBee 无线可使用的频段有3 个，分别是2.4GHz 的ISM 频段、欧洲的868MHz 频段、以及美国的915MHz 频段，而不同频段可使用的信道分别是16 、 1 、10 个，在中国采用2.4G频段，是免申请和免使用费的频率。
二、ZIGBEE设备功能ZigBee 网络协调器也就是网络的中心节点；ZIGBEE 全功能设备(FFD)也就是网络中的路由或中继；精简功能设备(RFD)也就是网络中的终端节点。
三、ZIGBEE特点ZigBee 技术优势ZigBee 技术在低功耗、低成本和组网能力具有无可比拟的应用优势。
ZigBee 技术标准ZigBee 和802.15.4标准都适合于低速率数据传输，最大速率为250K，与其他无线技术比较，适合传输距离相对较近；ZigBee 无线技术适合组建WPAN网络，就是无线个人设备的联网，对于数据采集和控制信号的传输是非常合适的。
ZigBee 技术的应用定位是低速率、复杂网络、低功耗和低成本应用。
ZigBee 网络比较ZigBee 无线的传输带宽在20-250KB/s范围，适合传感器数据采集和控制数据的传输；ZigBee 无线可以组建大规模网络，网络节点容量达到65535个，具有非常强大的组网优势；ZigBee 技术特有的低功耗设计，可以保证电池工作很长时间。
ZigBee 网络结构ZigBee技术具有强大的组网能力，可以形成星型、树型和MESH网状网，可以根据实际项目需要来选择合适的网络结构；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；星型和族树型网络适合点多多点、距离相对较近的应用。
zigbee技术的原理及应用
Zigbee技术的原理及应用1. 引言Zigbee是一种低功耗、近距离无线通信协议，被广泛应用于物联网领域。
本文将介绍Zigbee技术的原理，并探讨它在各个领域的应用。
2. Zigbee技术的原理•Zigbee协议：Zigbee是一种基于IEEE 802.15.4标准的通信协议。
它使用2.4GHz、900 MHz和868 MHz无线频段进行通信。
•网络拓扑：Zigbee网络采用星状、网状和树状等多种拓扑结构。
其中，星状拓扑最常见，由一个中心设备（协调器）和若干个终端设备组成。
•网络通信：Zigbee采用CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）的通信方式，确保数据的可靠传输。
•低功耗：Zigbee设备的功耗非常低，可以通过休眠和睡眠模式来降低能耗，在电池供电的应用中具有较长的使用寿命。
3. Zigbee技术的应用3.1 智能家居•环境监测：通过Zigbee传感器可以实时监测室内温度、湿度、光照等环境指标，实现智能调控。
•安防系统：Zigbee技术可以用于家庭安防系统，包括智能门锁、烟雾报警器和入侵检测器等。
•能源管理：通过智能插座和用电监控装置，实现对家电的远程控制和能源使用的监测。
3.2 工业控制•无线传感网络：Zigbee技术可以应用于工业领域的无线传感网络，实现对设备状态的监测和控制。
•远程监控：利用Zigbee传感器，可以实现对工业设备的远程监控和故障诊断。
•自动化控制：Zigbee网络可用于自动化控制系统，实现对设备的自动控制和优化。
3.3 医疗健康•远程监护：Zigbee技术可以用于监测和传输患者的生理参数，如心率、血压和血氧饱和度等。
•医疗设备：利用Zigbee传感器和控制器，可以实现医疗设备的远程操控，提高医疗效率。
•健康管理：通过与智能手机和云平台的连接，可实现对个人健康状况的实时监测和管理。
3.4 农业领域•农业监测：Zigbee网络可用于农业领域的远程监测，包括温度、湿度和土壤湿度的实时监测。
zigbee面试知识
Zigbee面试知识1. 什么是Zigbee？Zigbee是一种低功耗、低数据传输速率、低成本的无线通信协议，它基于IEEE 802.15.4标准，并且适用于自组织和自愈网络。
它主要用于物联网领域，提供了一种简单的、低功耗的无线通信解决方案。
2. Zigbee的工作原理是什么？Zigbee采用了星形拓扑结构，包括一个协调器和多个终端设备。
协调器负责网络的管理和协调，而终端设备可以是传感器、执行器或其他类型的设备。
Zigbee 网络中的设备可以通过无线信道进行通信，传输数据和命令。
3. Zigbee的特点是什么？•低功耗: Zigbee设备的功耗非常低，可以使用电池供电，并且在待机状态下仅消耗微功率。
•低数据传输速率: Zigbee的数据传输速率较低，适用于传输低带宽的数据，如传感器数据。
•自组织和自愈: Zigbee网络可以自动组织和修复，当有新的设备加入或者设备发生故障时，网络可以重新组织和修复，保证网络的稳定性。
•多设备互联: Zigbee网络支持多个设备之间的互联，设备可以通过无线信道进行通信和协作。
•低成本: Zigbee设备的制造成本相对较低，适用于大规模部署和广泛应用。
4. Zigbee的应用领域有哪些？Zigbee广泛应用于物联网领域，包括以下几个方面：•家庭自动化: Zigbee可以用于家庭自动化系统，如智能家居系统，可以控制灯光、电器等设备。
•工业自动化: Zigbee可以应用于工业自动化领域，用于监测和控制工业设备，提高生产效率和安全性。
•智能城市: Zigbee可以用于智能城市的建设，如智能交通系统、智能停车场等。
•健康医疗: Zigbee可以应用于健康医疗领域，如远程医疗、健康监测等。
•农业物联网: Zigbee可以用于农业物联网，监测和控制农作物的生长环境，提高农作物产量和质量。
5. Zigbee有哪些优点和缺点？优点：•低功耗: Zigbee设备的功耗非常低，适合长时间使用和电池供电的场景。
什么是ZigBee
什么是ZigBee?Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词。
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、低数据速率、低成本。
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的起源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.用于传感控制应用(sensor and control).此想法在IEEE 802.15工作组中提出,于是成立了TG4工作组,并制定规范IEEE 802.15.4.2002年,zigbee Alliance成立.2004年,zigbee V1.0诞生.它是zigbee的第一个规范.但由于推出仓促,存在一些错误.2006年,推出zigbee 2006,比较完善.2007年底,zigbee PRO推出zigbee的底层技术基于IEEE 802.15.4.物理层和MAC层直接引用了IEEE 802.15.4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2003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Home RF Lite。
长期以来，低价、低传输率、短距离、低功率的无线通讯市场一直存在着。
ZigBee技术简介
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。
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。
MAC Layer
IEEE 802.15.4
2.4GH
PHY Layer
868/915
Silicon
麓源电子科技有限公司
第5页
ZigBee Stack
Application
Lustech
四、 ZigBee 联盟
ZigBee 联盟是一个高速增长的非牟利业界组织, 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。ZigBee 联盟的主要目标是以透过加入无线网络功能，为消费者提供更富弹性、更易用的电子产片。ZigBee 技术能融入各类电子产品，应用范围横跨 全球民用、商用、公用及工业用等市场。生产商终于可以利用 ZigBee 这个标准化无线网络平台，设计简单、可靠、便宜又省电的各种产品。成员包括国际著名半导体生产 商、技术提供者、代工生产商以及最终使用者。成员正制定一个基于 IEEE802.15.4、可靠、高性价比、低功耗的网络应用规格。目前超过 200 家成员公司正积极进行 ZigBee 规格的制定工作。 当中包括 7 位推广委员， 半导体生产商、 无线技术供应商及代工生产商。 7 位推广委员分别为： Honeywell， Invensys， Mitsubishi， Motorola， Philips， Samsung。
《zigbee技术》课件
Zigbee技术在工业自动化领域的应用 前景同样不可小觑，可以实现设备的 远程监控、数据采集和自动化控制等 功能。
智能城市
Zigbee技术在智能城市领域也有着广 阔的应用前景，可以实现智能交通、 智能环保、智能安防等功能的智能化 管理。
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05
Zigbee技术发展趋势 与展望
Zigbee技术发展现状
01
全球Zigbee技术应用情况
Zigbee技术在全球范围内得到了广泛的应用，尤其在智能家居、工业
自动化、智能农业等领域。
02
中国Zigbee技术发展现状
中国在Zigbee技术方面也取得了一定的进展，在智能家居、智能城市
等领域得到广泛应用，但与国际先进水平仍存在一定差距。
智能农业系统中的Zigbee技术应用
智能灌溉
利用Zigbee技术实现农田的智能灌溉，根据土壤湿度和植物需 求进行精准灌溉。
智能温室控制
通过Zigbee技术实现温室的温度、湿度、光照等环境的自动调 节，提高农作物产量和品质。
农业物联网
利用Zigbee技术将各种农业传感器和设备连接起来，实现农业 生产的全面数字化和智能化。
详细描述
Zigbee技术是一种无线通信技术，基于IEEE 802.15.4标准，主要用于短距离、 低功耗的无线通信应用。它采用无线电波进行数据传输，适用于各种低速、低 成本、低功耗的无线通信场景。
Zigbee技术的特点
总结词
Zigbee技术具有低功耗、低成本、低速率、 高可靠性等特点。
详细描述
Zigbee技术具有以下特点
04
Zigbee技术应用案例
智能家居系统中的Zigbee技术应用
01
ZigBee协议
ZigBee协议协议名称：ZigBee协议协议背景：ZigBee是一种低功耗、短距离、低速率的无线通信协议，主要用于物联网设备之间的通信。
它基于IEEE 802.15.4标准，并由ZigBee联盟制定和管理。
ZigBee协议广泛应用于家庭自动化、智能能源管理、工业控制等领域。
协议目的：本协议旨在规范ZigBee协议的使用和实施，确保不同厂商生产的ZigBee设备之间能够互联互通，实现无缝的物联网通信。
协议内容：1. ZigBee网络拓扑结构1.1 网络类型：支持星型、网状和混合型网络结构。
1.2 网络节点：定义协调器、路由器和终端设备三种类型的节点，并规定它们的功能和特性。
1.3 网络层次：定义网络的层次结构，包括协调器级别、路由器级别和终端设备级别。
2. ZigBee协议栈2.1 物理层：定义ZigBee的物理层规范，包括频率、调制方式和传输速率等参数。
2.2 MAC层：定义ZigBee的媒体访问控制层规范，包括帧格式、帧类型和帧交互过程等。
2.3 网络层：定义ZigBee的网络层规范，包括路由选择算法、网络拓扑管理和地址分配等。
2.4 应用层：定义ZigBee的应用层规范，包括应用对象、应用框架和应用服务等。
3. ZigBee设备和服务3.1 设备标识：定义ZigBee设备的唯一标识符，包括设备类型、设备ID和设备描述等信息。
3.2 服务接口：定义ZigBee设备的服务接口规范，包括服务对象、服务操作和服务参数等。
3.3 设备发现：定义ZigBee设备之间的发现机制，包括主动发现和被动发现两种方式。
3.4 设备配置：定义ZigBee设备的配置过程，包括设备加入网络、设备离开网络和设备重置等。
4. ZigBee安全机制4.1 认证和加密：定义ZigBee设备之间的认证和加密机制，保护通信数据的机密性和完整性。
4.2 密钥管理：定义ZigBee设备的密钥管理规范，包括密钥生成、密钥分发和密钥更新等。
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、短距离、无线通信协议，旨在为低速率的物联网（IoT）设备提供可靠的通信。
本协议旨在规范ZigBee设备之间的通信方式，确保设备之间的互操作性和安全性。
二、范围本协议适用于使用ZigBee技术的设备，包括但不限于传感器、控制器、无线网络设备等。
本协议描述了设备之间的通信协议、网络拓扑结构、数据格式和安全机制。
三、术语定义在本协议中，以下术语定义适用：1. ZigBee设备：符合ZigBee协议的设备，能够进行无线通信。
2. ZigBee协调器：ZigBee网络中的主设备，负责网络管理和协调通信。
3. ZigBee路由器：ZigBee网络中的中间设备，负责数据转发和路由功能。
4. ZigBee终端设备：ZigBee网络中的终端设备，负责与其他设备进行通信。
四、通信协议1. ZigBee网络拓扑结构ZigBee网络采用星型、网状或混合拓扑结构。
其中，星型拓扑结构由一个协调器和多个终端设备组成，终端设备通过协调器进行通信。
网状拓扑结构由多个协调器和终端设备组成，协调器之间通过路由器进行通信。
2. ZigBee通信协议ZigBee通信协议采用IEEE 802.15.4标准，支持低速率、低功耗的无线通信。
通信协议定义了数据包格式、数据传输方式和网络管理机制。
3. 数据包格式ZigBee数据包由帧头、帧控制字段、目标地址、源地址、有效载荷和帧校验字段组成。
帧头包含帧起始标志和帧长度字段。
帧控制字段定义了帧类型、安全性和重传机制等信息。
目标地址和源地址用于指示通信的目标设备和源设备。
有效载荷包含传输的数据。
4. 数据传输方式ZigBee支持两种数据传输方式：单播和多播。
单播方式将数据包直接发送给目标设备。
多播方式将数据包发送给多个设备，目标设备通过多播组地址进行识别。
五、网络管理1. ZigBee网络初始化ZigBee网络初始化由协调器发起，包括网络建立、设备加入和拓扑结构配置等步骤。
ZigBee、蓝牙与WIFI的对比
三种近距离技术ZigBee、蓝牙(Bluetooth)和WiFi介绍目前常用的无线网络标准最流行的3个是ZigBee、蓝牙(Bluetooth)和WiFi。
1 ZigBee1．1 ZigBee简介Zigbee是IEEE 802．15．4协议的代名词，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)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、低数据速率、低成本。
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。
1．2 ZigBee技术优势及不足ZigBee技术优势主要包括以下几个方面：低功耗两节五号电池支持长达六个月到两年左右的使用时间，然而Bluetooth仅能工作数周，WiFi只可工作数小时。
低成本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。
可靠采用了碰撞避免机制，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；节点模块之间具有自动动态组网的功能，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。
网络容量大ZigBee具有大规模的组网能力，每个网络达60 000个节点。
安全保密ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全类和软件，并集成了IEEE工作频段灵活使用频段为2．4 GHz，868 MHz及915 MHz，均为免执照频段。
同时ZigBee也存在着一些不足：传输范围小在不使用功率放大器的前提下，ZigBee节点的有效传输范围一般为10～75 m，仅能覆盖普通的家庭和办公场所。
数据传输速率低在2．4 GHz的频段也只有250 Kb/s，而且这只是链路上的速率，除掉帧头开销、信道竞争、应答和重传，真正能被应用所利用的速率可能不足100 Kb/s，并且这余下的速率也可能要被邻近多个节点和同一个节点的多个应用所瓜分。
zigbee基本知识点分享
Zigbee知识分享1.zigbee概念ZigBee→IEEE 802.15.4协议的代名词，是一种短距离、低功耗的无线通信技术。
特点：近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本近距离：“近”是相对而言的，与蓝牙相比，ZigBee属于远距离低速率。
（见图1）自组织：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；低功耗：在低功耗待机模式下，两节普通5号电池可使用6-24个月；低数据速率：基于ZigBee的无线网络所使用的工作频段为868MHz、915MHz和2.4GHz，最大数据传输速率为250kbps；低成本：ZigBee数据传输率低，协议简单，大大降低了成本；各种无线数据传输协议对比，如图所示：传输视频数据传输大量数据传输音频数据率速输传据数值峰传输距离图1：各种无线数据传输协议对比图解释：蓝牙数据传输速率小于3Mbps，典型数据传输距离为2-10米，蓝牙技术的典型应用是在两部手机之间进行小量数据的传输。
IEEE 802.11b最高数据传输速率可达11Mbps，典型数据传输距离在30-100米，IEEE 802.11b技术提供了一种Internet的无线接入技术，如很多笔记本电脑可以使用自带的WiFi功能实现上网。
ZigBee协议可以理解为一种短距离无线传感器网络与控制协议，主要用于传输控制信息，数据量相对来说比较小，特别适用于电池供电的系统。
此外，相对于上述两种标准，ZigBee协议更容易实现（或者说实现成本较低）。
2.zigbee技术应用领域zigbee适用范围包括自动控制领域、远程控制领域，同时在相关领域中可以嵌入各种设备。
例如：家庭自动化（Home Automation）、商业楼宇自动化（Building Automation）、自动读表系统（Automatic Meter Reading）。
在智能家居和商业楼宇自动化方面，将空调、电视、窗帘控制器等通过ZigBee技术来组成一个无线网络，通过一个遥控器就可以实现各种家电的控制，这种应用非常方便。
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
3 ZigBee网络无线传感器3.1 什么是ZigBeeZigBee 是一种无线网络技术标准。
ZigBee 是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。
它此前被称作“HomeRF Lite”或“FireFly”无线技术，主要用于近距离无线连接。
它有自己的无线电标准，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。
最后，这些数据就可以进入计算机用于分析或者被另外一种无线技术如WiMax收集。
ZigBee 基础是IEEE 802.15.4，它是IEEE无线个人区域网(Personal Area Network，PAN)工作组的一项标准，被称作IEEE 802.15.4(ZigBee)技术标准。
ZigBee 不只是802.15.4 的名字。
因为IEEE802.15.4 仅规范了低级MAC 层和物理层协议，但ZigBee 联盟对其网络层协议和API 进行了标准化。
ZigBee 完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本节点的4K字节或者作为Hub 或路由器的协调器的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，对路由传输的数目则没有限制。
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，而且这种利用网络的远距离传输不会被其它节点获得。
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四大巨头共同宣布，它们将加盟“ZigBee 联盟”，以研发名为“ZigBee”的下一代无线通信标准，这一事件成为该项技术发展过程中的里程碑。
到目前为止，除了TI(德州仪器)、Invensys、Ember、三菱电子、摩托罗拉、飞思卡尔和飞利浦等国际知名的大公司外，该联盟已有200 多家成员企业，并在迅速发展壮大。
Zigbee实验报告
一、Zigbee简介1.1 什么是ZigBeeZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。
ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。
其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。
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。
1.2Zigbee协议栈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。
1.3 Zigbee技术优势•数据传输速率低：10KB/秒~250KB /秒，专注于低传输应用•功耗低：在低功耗待机模式下，两节普通5号电池可使用6~24个月•成本低：ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本•网络容量大：网络可容纳65,000个设备•时延短：典型搜索设备时延为30ms，休眠激活时延为15ms，活动设备信道接入时延为15ms。
•网络的自组织、自愈能力强，通信可靠•数据安全：ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，采用AES-128加密算法（美国新加密算法，是目前最好的文本加密算法之一）,各个应用可灵活确定其安全属性•工作频段灵活：使用频段为2.4GHz、868MHz（欧洲）和915MHz（美国），均为免执照（免费）的频段1.4 Zigbee应用条件•低功耗；•低成本；•较低的报文吞吐率；•需要支持大型网络接点的数量级；•对通信服务质量QoS要求不高（甚至无QoS）；•需要可选择的安全等级（采用AES-128），•需要多方面的较复杂的网络拓扑结构应用；•要求高的网络自组织、自恢复能力。
二、CC2530实验及实验修改2.1 基础实验（1）实验要求：按键触发中断，DS18B20测外部温度，数据以一定格式传输到串口显示（2）程序代码：#include <stdio.h>#include"iocc2530.h"#include"ds18b20.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define KEY1 P0_1 //定义按键为P01口控制//变量uchar Keyvalue=0; //定义变量记录按键动作uint KeyTouchtimes=0; //定义变量记录按键次数//函数声明void Delay(uint); //延时函数声明void Initial(void); //初始化函数声明void InitKey(void); //初始化按键函数声明uchar KeyScan(void); //按键扫描函数声明//字符串【DS18B20采集到的温度是：XXXXXXX】chardata[23]={0x44,0x53,0x31,0x38,0x42,0x32,0x30,0xB2,0xC9,0xBC,0xAF,0xB5,0xBD,0xB5,0xC4, 0xCE,0xC2,0xB6,0xC8,0xCA,0xC7,0xA3,0xBA};unsigned char temp; //定义温度缓冲//延时void Delay(uint n){uint i;for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);}//时钟初始化void InitialCLK() //系统初始化{CLKCONCMD = 0x80; //系统选择32M振荡器while(CLKCONSTA&0x40); //这里等待晶振稳定}//初始化按键为中断输入方式void InitKeyINT(void){P0INP |= 0x02; //上拉P0IEN |= 0X02; //P01设置为中断方式PICTL |= 0X01; //下降沿触发EA = 1; //使能总中断IEN1 |= 0X20; // P0设置为中断方式;P0IFG |= 0x00; //初始化中断标志位}//串口初始化设置void UartInitial(void){PERCFG = 0x00; //位置1 P0口P0SEL = 0x0c; //P0用作串口P2DIR &= ~0xc0; //P0优先作为UART0U0CSR |= 0x80; //串口设置为UART方式U0GCR |= 11;U0BAUD |= 216; //波特率设为115200U0CSR |= 0x40;UTX0IF = 0;}//串口输出字符void UartPutChar(unsigned char DataChar){U0DBUF = DataChar; //发送字符while(UTX0IF == 0); //等待发送完成UTX0IF = 0;}//串口发送字符串函数void UartPutString(char *Data,int len){int j;for(j=0;j<len;j++){U0DBUF = *Data++;//发送字符串while(UTX0IF == 0);UTX0IF = 0;}}//外部中断程序#pragma vector = P0INT_VECTOR__interrupt void P0_ISR(void){temp=ReadDs18B20(); //温度检测UartPutString(data,23); //串口输出字符串if(temp/10>0) //判断是否数据只有1位UartPutChar(temp/10+48); //十位UartPutChar(temp%10+48); //个位UartPutChar('\n'); //换行P0IFG = 0; //清中断标志P0IF = 0; //清中断标志}//主函数void main(){InitialCLK(); //初始化系统时钟UartInitial(); //串口初始化InitKeyINT(); //按键初始化P0SEL &= 0xbf; //DS18B20的io口初始化while(1){}}（3）实验效果：按键一下，串口传出一次“DS18B20采集到的温度是：xx”显示在串口调试助手软件显示屏上2.2 实验修改（1）实验要求：按键触发中断改成按键检测程序代码：#include <stdio.h>#include"iocc2530.h"#include"ds18b20.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define KEY1 P0_1 //定义按键为P01口控制//变量uchar Keyvalue=0; //定义变量记录按键动作int Keytouchtimes=0;//定义变量记录按键次数//函数声明void Delay(uint); //延时函数声明void Initial(void); //初始化函数声明void InitKey(void); //初始化按键函数声明uchar KeyScan(void); //按键扫描函数声明//字符串【DS18B20采集到的温度是：XXXXXXX】chardata[23]={0x44,0x53,0x31,0x38,0x42,0x32,0x30,0xB2,0xC9,0xBC,0xAF,0xB5,0xBD,0xB5,0xC4,0xCE ,0xC2,0xB6,0xC8,0xCA,0xC7,0xA3,0xBA};unsigned char temp; //定义温度缓冲//延时void Delay(uint n){uint i;for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);}//时钟初始化void InitialCLK() //系统初始化{CLKCONCMD = 0x80; //系统选择32M振荡器while(CLKCONSTA&0x40); //这里等待晶振稳定}//按键初始化函数void InitKey(){P0SEL &= ~0X2; //设置P04为普通IO口P0DIR &= ~0X2; //按键在P04 口，设置为输入模式P0INP &= ~0x2; //打开P04上拉电阻,不影响}//串口初始化设置void UartInitial(void){PERCFG = 0x00; //位置1 P0口P0SEL = 0x0c; //P0用作串口P2DIR &= ~0xc0; //P0优先作为UART0U0CSR |= 0x80; //串口设置为UART方式U0GCR |= 11;U0BAUD |= 216; //波特率设为115200U0CSR |= 0x40;UTX0IF = 0;}//串口输出字符void UartPutChar(unsigned char DataChar){U0DBUF = DataChar; //发送字符while(UTX0IF == 0); //等待发送完成UTX0IF = 0;}//串口发送字符串函数void UartPutString(char *Data,int len){int j;for(j=0;j<len;j++){U0DBUF = *Data++;//发送字符串while(UTX0IF == 0);UTX0IF = 0;}}//按键检测函数uchar KeyScan(void){if(KEY1==0) //判断按键是否按下{Delayms(10); //延时很短一段时间if(KEY1==0) //再次判断按键情况{while(!KEY1); //松手检测return 1; //有按键按下}}return 0; //无按键按下}//主函数void main(){InitialCLK(); //初始化系统时钟UartInitial(); //串口初始化InitKeyINT(); //按键初始化P0SEL &= 0xbf; //DS18B20的io口初始化while(1){Keyvalue = KeyScan(); //读取按键动作if(Keyvalue==1){temp=ReadDs18B20(); //温度检测UartPutString(data,23); //串口输出字符串if(temp/10>0) //判断是否数据只有1位UartPutChar(temp/10+48); //十位UartPutChar(temp%10+48); //个位UartPutChar('\n'); //换行}Delay(100); //延时}}实验效果：按键一下，串口传出一次“DS18B20采集到的温度是：xx”显示在串口调试助手软件显示屏上（2）实验要求：去掉松手检测，观察效果程序代码：#include <stdio.h>#include"iocc2530.h"#include"ds18b20.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define KEY1 P0_1 //定义按键为P01口控制//变量uchar Keyvalue=0; //定义变量记录按键动作int Keytouchtimes=0;//定义变量记录按键次数//函数声明void Delay(uint); //延时函数声明void Initial(void); //初始化函数声明void InitKey(void); //初始化按键函数声明uchar KeyScan(void); //按键扫描函数声明//字符串【DS18B20采集到的温度是：XXXXXXX】chardata[23]={0x44,0x53,0x31,0x38,0x42,0x32,0x30,0xB2,0xC9,0xBC,0xAF,0xB5,0xBD,0xB5,0xC4, 0xCE,0xC2,0xB6,0xC8,0xCA,0xC7,0xA3,0xBA};unsigned char temp; //定义温度缓冲//延时void Delay(uint n){uint i;for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);}//时钟初始化void InitialCLK() //系统初始化{CLKCONCMD = 0x80; //系统选择32M振荡器while(CLKCONSTA&0x40); //这里等待晶振稳定}//按键初始化函数void InitKey(){P0SEL &= ~0X2; //设置P04为普通IO口P0DIR &= ~0X2; //按键在P04 口，设置为输入模式P0INP &= ~0x2; //打开P04上拉电阻,不影响}//串口初始化设置void UartInitial(void){PERCFG = 0x00; //位置1 P0口P0SEL = 0x0c; //P0用作串口P2DIR &= ~0xc0; //P0优先作为UART0U0CSR |= 0x80; //串口设置为UART方式U0GCR |= 11;U0BAUD |= 216; //波特率设为115200U0CSR |= 0x40;UTX0IF = 0;}//串口输出字符void UartPutChar(unsigned char DataChar){U0DBUF = DataChar; //发送字符while(UTX0IF == 0); //等待发送完成UTX0IF = 0;}//串口发送字符串函数void UartPutString(char *Data,int len){int j;for(j=0;j<len;j++){U0DBUF = *Data++;//发送字符串while(UTX0IF == 0);UTX0IF = 0;}}//按键检测函数uchar KeyScan(void){if(KEY1 == 1) //高电平有效{Delay(100); //检测到按键if(KEY1 == 1){return(1);}}return(0);}//主函数void main(){InitialCLK(); //初始化系统时钟UartInitial(); //串口初始化InitKeyINT(); //按键初始化P0SEL &= 0xbf; //DS18B20的io口初始化while(1){Keyvalue = KeyScan(); //读取按键动作if(Keyvalue==1){temp=ReadDs18B20(); //温度检测UartPutString(data,23); //串口输出字符串if(temp/10>0) //判断是否数据只有1位UartPutChar(temp/10+48); //十位UartPutChar(temp%10+48); //个位UartPutChar('\n'); //换行}Delay(100); //延时}}实验效果：按键按下时，不断循环换行显示“DS18B20采集到的温度是：xx”，显示速度很快。
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。
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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。