zigbee网络拓扑结构及节点设计

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ZigBee(紫蜂)技术讲解

APS 安全管理模块
SPA 服务接入点
应用
…
对象 1
…
端点 1 服务接入点
APS 应用支持子层
APS 信息分析模块
网络层
公
ZDO
共
接
口
端点 0 服务接入点
SAP
服
网络
务
管理模块
接
入
点
ZDO 管理平面
SAP
网络安全管理模块
网络信息分析模块
SAP 服务接入点
服
路由管理模块
网络管理模块
务接入
如下图所示。在这种网络结构中设备之间传输数据时，可以通过路由器转发，即多跳的传输方式，以增大网络的覆盖范围。网形拓扑结构具有强人功能。
网状拓扑
网络拓扑
ZigBee网络的拓扑结构
ZigBee的协议架构
1. zigbee网络协议栈概述
应用程序框架
应用层
ZDO
应用对象 240
端点 240 服务接入点
1. 紫蜂技术（ZigBee）简介
ZigBee这个名字来源于蜂群的通信方式：蜜蜂之间通过跳Zigzag形状的舞蹈来交互消息，以便共享食物源的方向、位置和距离等信息。借此意义 Zigbee作为新一代无线通讯技术的命名。
紫蜂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。
2．帧定界符(SFD)为11100101，一个字节，用来标示同步码的结束和数据包的开始。
3．物理层帧首部由一个字节组成，最高位保留，后七位用来表示有效载荷的数据长度。
4．PSDU域是物理层携带的有效载荷，长度为0到127 字节。长度为5字节时为MPDU(确认帧)，长度大于7 字节时为MAC层的有效帧，其余长度的作为保留。

ZigBee网络拓扑结构显示

实验二ZigBee网络拓扑结构显示【实验目的】1、熟悉Qt编写程序的方法；2、了解Qt显示ZigBee网络拓扑结构的工作原理；【实验设备】1、装有RedHat AS5系统或装有RedHat AS5虚拟机的PC机一台；2、物联网开发设计平台一套；【实验要求】使用Qt为ZigBee网络编写拓扑结构；1、编程要求：使用提供的API函数编写应用程序；2、实现功能：构建ZigBee网络拓扑结构；3、实验现象：显示网络的拓扑结构；【实验原理】本实验箱针对Qt下，将服务程序的API做了一定的封装，并提供了非常方便使用的接口函数，可以让用户在Qt环境下绘制Zigbee网络的拓扑结构。

这些函数都被封装在一个叫做TopologyWidget的类中，它们的详细介绍如下：【函数原型】void TopologyWidget::SetTopologyArea(const QString &ip, QScrollArea *area); 【功能】设置用来显示拓扑图的滚动区域控件【参数】ip: 运行服务程序的网关（计算机）的IP地址area: 用来显示拓扑图的滚动区域控件【返回值】无【头文件】使用本函数需要包含"topologywidget.h"【函数原型】void TopologyWidget::UpdateTopologyArea(QScrollArea *area);【功能】立即刷新滚动区域控件中的拓扑图【参数】area: 用来显示拓扑图的滚动区域控件【返回值】无【头文件】使用本函数需要包含"topologywidget.h"在实际应用中，用户需要首先在界面中放置一个，假设其名称为“scrollArea”，只需要在窗体的构造函数中，完成了setupUi的操作之后，调用TopologyWidget::SetTopologyArea函数即可使拓扑图显示在这个滚动区域中，参考下面的代码。

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。

•密钥管理：为每个设备生成唯一的密钥，并定期更新密钥以提高安全性。

6. Zigbee应用领域Zigbee通信协议在各种应用领域都有广泛的应用，下面列举了几个常见的应用领域：•智能家居：Zigbee可以用于连接智能家居设备，如智能灯泡、智能插座和智能门锁等，实现远程控制和自动化功能。

•工业自动化：Zigbee可以用于工业自动化中的传感器网络，实现设备之间的数据采集和监控。

基于zigbee技术的家居环境监测系统的设计与实现最终版

基于zigbee技术的家居环境监测系统的设计与实现最终版摘要：环境是人们赖以生存的必要条件，随着现代化信息技术的迅猛进展和提高，人们对自己的生活环境有了更高的要求，期望自己的生活环境健康、舒服。

近些年，专门是人类在信息技术上的快速进展，使得各种无线通信技术有了前所未有的突破，无线技术在智能家居上的应用将越来越广泛。

因此，本文利用ZigBee技术设计出了这种无线家居环境监测系统。

该系统中，传感器节点〔即终端节点〕能够选择温度、湿度、亮度等传感器，同时能够依照需求添加或减少传感器节点。

因此本文无线网络终端模块选用的CC2530芯片为平台，以实现信息数据的接收与发送。

此芯片内置8051内核的单片机内核，并有一定的内存空间，故只要加上些少许外围电路就能够实现功能，无需再加单片机。

在数据接收端〔即和谐器节点〕收到的数据处理传送到PC机上显示。

为了让用户方便监测数据，本文在PC机上设计了显示界面，让人们更加方便操作及监测数据。

本系统运行可靠，能正确猎取环境数据，实现实时监测。

关键词：ZigBee;无线传感器网络;环境监测;智能家居Design and Realization of Household EnvironmentMonitoring System Based on ZigBee TechnologyAbstract：Environment is a necessary condition for survival. With the rapid development and improvement of modern information technology, people have higher requirements for their living environment. They hope they live healthily and comfortably. During recent years, especially the quick development of information technology which enables all kinds of wireless communication technology to improve unprecedentedly. So,the thesis utilizes ZigBee technology to exploit and design the wireless home environmental monitoring system. In the system, the sensor node(as well as terminal node) can choose temperature, humidity, brightness etc. Therefore, the wireless network terminal module of the thesis choose the CC2530 chip as the platform for realizing receiving and sending of the information data. The chip has a single chip with 8051 core and has certain memory space. Thus, it can realize its function by adding a little peripheral circuit without extra single chip. The received data processing in the data receiving terminal(that is coordinator node) send to PC for people’s real-time monitoring. The thesis designed the display interface in PC for people’s operation and data monitoring conveniently. The system works reliably which can obtain correct environmental data and realize real time monitoring.Keywords：ZigBee;Wireless sensor networks; environmental monitoring; smart home名目前言 0第1章绪论 (1)1.1 本文的研究背景 (1)1.2 智能家居环境监测系统的特点 (1)1.3 本文要紧研究内容 (2)1.4 开发工具及开发环境的介绍 (2)1.4.1 系统软件开发环境介绍 (3)1.4.2 上位机软件开发环境介绍 (4)第2章 ZigBee技术的概述 (6)2.1 ZigBee技术的概念 (6)2.2 ZigBee技术的特点 (7)2.3 ZigBee网络设备组成和网络结构 (7)2.4 ZigBee的协议分析 (8)2.4.1 网络层〔NWK〕 (9)2.4.2 应用层〔APP〕 (10)2.5 本章小结 (11)第3章系统的总体设计 (12)3.1 系统结构 (12)3.2 系统功能定义 (12)3.3 系统设计要求 (14)3.4 本章小结 (14)第4章系统的硬件设计 (15)4.1 ZigBee硬件选型 (15)4.2 节点硬件设计 (17)4.3 本章小结 (20)第5章系统的软件设计及实现 (21)5.1 软件部分总体介绍 (21)5.1.1 软件设计整体流程 (21)5.1.2 和谐器的自动组网流程 (21)5.2 和谐器节点软件实现 (24)5.3 传感器节点软件设计 (26)5.4 本章小结 (27)第6章上位机软件实现及测试 (28)6.1 上位机软件实现 (28)6.2 软件测试 (29)6.3 本章小结........................................ 错误!未定义书签。

ZigBee网络路由分析与节点设计

第２７卷第２期２１００年６月
广东工业大学学报
ＪｕｎｌｏａｇｏｇＵｎｖｒｉｙＯｃｎｌｇｏｒａｆＧｕｎｄｎｉｅｓｆＴｅｈｏｏｙｔ
Ｖｏ．Ｎｏ．１２７２
Ｊｎ０１ｕｅ２０
ＺｇｅｉＢｅ网络路由分析与节点设计
Ａ＜＜ＤＡ＋Ｃｋ（。ｎｄ一１．ｉ）（）１
１ＺｇｅｉＢｅ网络的拓扑结构
ＩＥ８２１．／ｉＢｅ网络层支持如图１所示ＥＥ０．５４Ｚｇｅ的三种拓扑结构：型、树型和网状型拓扑结星簇
构 … ．型网络中，个网络由一个称为Ｚｇｅ星整ｉｅ协Ｂ调器的设备来控制．ｉＢｅ协调器负责发起和维护Ｚｇｅ
邹小武，徐杜，蒋永平，燕灿周
（广东工业大学信息工程学院，广东广州５００）１０６
摘要：细介绍了两种适用于Ｚｇｅ详ｉＢｅ网络的路由协议，析这两种路由算法并提出相应改进策略．据Ｆｓａｅ分依ｉｌ公ｃ司提供的芯片ＭＣ３１，出了一种基于ＭＣ３１１２３提１２３的Ｚｇｅ硬件设计．ｉｅＢ
耗、数据速率、成本的无线网络技术，立在低低建
ＩＥ０．５４标准的基础上，数千个微小的传ＥＥ８２１．在
２两种常用Ｚｇｅｉｅ路由算法的分析Ｂ与改进策略

基于ZigBee技术的无线传感器网络节点的设计.

0引言目前发展较成熟的几大无线通信技术，往往比较复杂，不但耗费较多资源，成本也较高，不适于短距离无线通信。

ZigBee 技术的出现就弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺，大大减少资源的浪费，且有很大的发展前景。

ZigBee 技术是在IEEE 802.15.4协议标准的基础上扩展起来的，是一种短距离、低功耗、低传输速率的无线通信技术。

该技术主要针对低速率传感器网络而提出，能够满足小型化、低成本设备的无线联网要求，可广泛应用于工业、农业和日常生活中。

ZigBee 无线网络根据应用的需要可以组织成星型网络、网状网络和簇状网络三中拓扑结构。

ZigBee 网络有两种类型的多点接入机制。

在没有使能信标的网络中，只要信道是空闲的，任何时候都允许所有节点发送。

在使能信标的网络中，仅允许节点在预定义的时隙内进行发送。

协调器会定期以一个标知为信标帧的超级帧开始发送，并且希望网络中的所有节点与此帧同步。

在这个超级帧中为每个节点分配了一个特定的时隙，在该时隙内允许节点发送和接收数据。

超级帧可能还含有一个公共时隙，在此时隙内所有节点竞争接入信道。

1无线传感器网络节点硬件设计本文采用集成MCU+射频收发模块的SOC 设计方式，这种组合方式的兼容性与芯片之间的数据传输可靠性强，而且能实现节点的更微小化和极低的功耗。

1.1无线传感器网络节点组成无线传感器网络节点一般由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和电源管理模块组成，如图1所示。

数据采集单元用来采集区域的信息并完成数据转换，采集的信息包含温度、湿度、光强度、加速度及大气压力等；数据处理单元控制整个节点的处理操作、路由协议、同步定位、功耗管理和任务管理等；数据传输单元用于与其他节点进行无线通信、交换控制消息及收发采集数据；电源管理单元选通所用到的传感器。

1.2CC2430模块本文采用CC2430芯片为核心来设计传感器节点。

CC2430芯片是挪威Chipcon 公司推出的符合IEEE 802.15.4标准ZigBee 协议的Soc 解决方案。

ZIGBEE无线传感器网络

二、主要应用
温度湿度监控压力过程控制数据采集流量过程控制数据采集工业监控楼宇自动化数据中心制冷监控设备监控社区安防环境数据检测仓库货物监控
智能交通
农业技术应用
电力应用等等局域范围内应用
三、系统特点
1．星状、网状拓扑结构图
2．支持 Zigbee 网络协议
无线传感器网络支持 Zigbee 网络协议，数据传输中采用多层次握手方式，保证数据传输的准确可靠。采用 2.4GHz，功率小、灵活度高，符合环保要求，符合国际通用无需批准的规范。
五、主要技术指标
性能参数名称性能参数
频段
2.4-2.483GHz
通讯协议标准 IEEE 802.15.4
网络拓扑结构网状、星状
调制方式
DSSS （O-QPSK）
数据传输速率 250KBps
两点间通信范围 5m - 1500m （无障碍直线可视）
接收灵敏度－94 dBm
寻址方式
64 位 IEEE 地址，8 位网络地址
系统节点耗电低，电池使用时间长，支持各种类型传感器和执行器件。
5．双向传送数据和控制命令
不但可以从网络节点传出数据，而且双向通信功能够可以将控制命令传到无线终端相连的传感器、无线路由器，也可将数据送入到网络显示或控制远程设备。
6．迅速简单的自动配置
无线传感器网络终端自动配置，当终端设备上的 LED 变绿色时，说明该终端在网络系统中。
7．全系统可靠性自动恢复功能内置冗余保证万一节点不在网络系统中，节点数据将自动路由到一个替换节点以保证系统的可靠稳定。
四、系统产品服务
为了用户的实际构建无线数据网络系统的需要，可以提供完整的解决方案。包括现有数据系统的接口转换，数据集中管理平台。不断的技术支持包括新增的传感器，4-20mA 输入和 RS-232 等。

zigbee 原理

zigbee 原理
Zigbee是一种无线通信协议，专门用于低功耗、短距离通信。

它基于IEEE 802.15.4标准，并且通过射频通信进行数据传输。

Zigbee的原理如下：
1. 网络拓扑：Zigbee网络由一个或多个设备组成，这些设备可以是传感器、控制器、终端设备等。

这些设备按照不同的拓扑结构组成网络，常见的拓扑结构包括星型、网状和树状结构。

2. 节点角色：在Zigbee网络中，不同的设备扮演不同的角色。

其中，协调器（Coordinator）是网络的核心，负责管理网络节
点和协调通信。

路由器（Router）用于转发数据，扩展网络范围。

终端设备（End Device）通常是最简单的设备，用于与其
他设备进行通信。

3. 数据通信：Zigbee使用无线射频通信方式，在2.4GHz频段
进行数据传输。

通信过程中，设备通过发送和接收数据帧进行交互。

数据帧中包含了一些必要的信息，如发送者、接收者、数据内容等。

4. 网络组建：Zigbee网络的组建过程通常包括扫描、加入和路由等步骤。

设备首先进行扫描，查找网络中可用的节点。

然后，设备可以加入到网络中，成为网络的一部分。

路由器设备可以通过建立多个路径，实现节点之间的数据传输。

5. 低功耗设计：Zigbee在设计上非常注重低功耗，以满足无线传感器网络的需求。

设备可以进入睡眠模式以节省能源，并且
可以通过唤醒信号来重新激活。

总的来说，Zigbee的原理是基于低功耗、短距离的无线通信，通过网络拓扑、节点角色、数据通信和低功耗设计等要素，实现设备之间的数据传输和协作。

基于ZigBee的煤矿监控网络节点设计

维普资讯
自动控制与仪器仪表
《国外电子元器件）０８年第８期２０
基于Ｚｇｅｉｅ的煤矿监控网络节点设计Ｂ
阎连龙。罗俊
（东技术师范学院计算机与网络中心，东广州５０６）广广１６５摘要：对矿用监控设备采用有线方式传输信号存在的弊端，矿实时监控采用基于Ｚｇｅ无线传感器网络技术。针煤ｉｅ的ｂ
根据无线传感器网络工作原理和节点体系架构。计了以Ｃ２３设Ｃ４０为核心的传感器网络节点。该节点装置能够完成瓦斯浓度监测、下人员的实时信息采集和定位等，井并详细给出了这种传感器节点的硬件设计和软件流程。关键词：ｉＢｅ无线传感器网络：Ｃ２３Ｚｇｅ；Ｃ４０
点研究了无线传感器网络节点设备。
协调器
２无线传感器网络结构
２１网络拓扑结构．
簇
Ｚｇｅｉｅ网络支持两类物理设备，全功能设备（Ｆ和Ｂ即ＦＤ）
图１基于ＺｇｅｉＢｅ的煤矿监控系统网络体系结构
ＹＡＮＬａ－ｏｇＬｕｉｎｌｎ．ＵＯＪｎ
（ｏｐｔＮｔｏｅｔｒＧａｇｏｇＰｌｅｈｉＮｒａｎｅｓｙＧａｇｈｕ５Ｏ６．ｈｎ）ＣｍｕｒｅｒＣｎｅ，ｕｎｄｎｏｔｎｏｍｌｉｒｉ，ｕｎｚｏｌ６５ＣｉｅｗｋｙｃｃＵｖｔａ

基于zigbee的无线传感器网络节点设计

2、系统硬件设计
传感器节点一般由数据采集单元、数据处理单元和数据传输单元以及电源管理单元等模块组成[5]。节点硬件结构由图2所示。微处理器ATmega128通过SPI总线和一些离散控制信号与RF收发芯片CC2430进行通信。
图2 传感器网络节点组成框图
CC2430外围电路。CC2430内部使用1.8V工作电压，适合于电池供电的设备，外部数字I/O接口使用3.3V电压，这样可以保持和 3.3V逻辑器件的兼容型。它在片上集成了一个自流稳压器，能够把3.3V电压转化成1.8V电压。这样对于只有3.3 V电源的设备，不需要额外的电压转换电路就能正常工作。图3 CC2430芯片外围电路
RF CC2430CC2430芯片[4]以强大的集成开发环境作为支持，内部线路的交互式调试以遵从IDE的IAR工业标准为支持，得到嵌人式机构很高的认可。它结合Chipcon公司全球先进的ZigBee协议栈、工具包和参考设计，展示了领先的ZigBee解决方案。其产品广泛应用于汽车、工控系统和无线传感器网络无线传感器网络等领域，同时也适用于ZigBee之外2. 4GHz频率的其他设备。
本文来源于与非网
基于zigbee的无线传感器网络节点设计
一、引言
ZigBeeZigBee[2]是一种基于 IEEE802.15.4规范的无线技术。它具有在802.15.4规范上创建的安全和应用层接口、工作于免授权的2.4GHz频段、以年计算的超低电池寿命、极大可伸缩的网络和星型网络拓扑（每个主设备可支持4万多个节点）等诸多优点，在国防军事、工业控制、消费性电子设备等领域有很大的发展空间 [3]。
二、硬件设计
1、芯片无线收发模块内部结构
CC2430芯片的内部结构。天线接收的射频信号经过低噪声放大器和I/Q下变频处理后，中频信号只有2MHz，此混合I/Q信号经过滤波、放大、AD变换、自动增益控制、数字解调和解扩，最终恢复出传输的正确数据。

zigbee简介

ZigBee 技术简介引言无线传感器网络是当前信息领域中研究的热点之一，可用于特殊环境实现信号的采集、处理和发送。

文中介绍了一种基于ZigBee 技术的温、湿度监测网络的设计与实现，以CC2430 单片机和数字式温、湿度传感器SHT10 设计出了温、湿度传感器节点，以AT91R4008 微控制器、AX88796 以太网控制器芯片和CC2430 单片机设计出了ZigBee 无线网关。

温湿度传感器节点通过射频收发器将数据发送到ZigBee 无线网关。

ZigBee 无线网关通过以太网网络将数据传输给监测中心主机。

该系统具有低功耗、高可靠性、易组网及稳定性好等优势，可广泛应用于工业环境温、湿度监测。

温度和湿度是2 个非常重要的物理量，温、湿度的监测广泛应用在工业控制、仓库存储等系统中，研制低成本、高可靠性的温、湿度监测设备及系统显得非常重要。

通常，采用有线网络实现温湿度监测，具有布线麻烦、设备随意移动性不强等缺点。

随着射频技术、集成电路技术的发展，无线通信功能的实现越来越容易，数据传输速率也越来越快，并且逐渐达到可以和有线网络相媲美的水平。

本文提出基于ZigBee 技术的无线温、湿度监测的方案，不必铺设电缆，可以节省费用和时间，而且改变温、湿度传感器节点测量位置和增加或减少传感器节点数目都非常方便。

该无线温、湿度监测网络将温、湿度数据传输到ZigBee 无线网关，再通过以太网发送到监测中心主机，具有快速展开、稳定可靠、维护性好等特点。

1 温湿度监测网络介绍1. 1 ZigBee 技术ZigBee 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，工作频段为全球通用频段2. 4 GHz，数据传输速率低，只有10 ～250 Kb /s，专注于低传输应用。

如图1 所示，ZigBee 网络包括一个协调器，一个或多个路由设备或终端设备。

每个网络中必须要有一个协调器，它是整个网络的中心，负责网络的维护和协调;路由设备负责网络中数据包的路由选择，并用来拓展网络范围;终端设备是实现具体功能的单元。

基于Zigbee的无线校园火灾监控系统硬件节点设计

ＨａｄｒｄｓｇｆｉｅｅｓＦｒａｍｙｔｍｒＣａｐｓＢａｅｎＺｉＢｅｒｗａｅＮｏｅＤｅｉｎｏｒｌｓｉｅＡｌｒＳｓｅｆｍｕｓｄｏｇｅＷｏ
ＤＩＧｎ，ＮＦａＺＨＯＵｏＹｎｇ—ｒｉｇｕｎ
块构成的火灾监控系统，能够有效地对校园火灾进行无线网络化监控。
关键词：ＳＭ３；ｉｅ；线；灾监控；件节点Ｔ２ｚｂｅ无ｇ火硬中图分类号：Ｐ９Ｔ３３文献标识码：文章编号：０９３４（０２１ — ０１０Ａ１０ — ０４２１）３３１ — ３
ＩＳ１０ — ４ＳＮ０９３０４
Ｅ—ｍａｌｉｆ＠ｃｅ．ｅ．ｎｉ：ｎｏｃｃｎｔｃｈｔｐ：ｗｗｗ．ｎｚ．ｅ．ｎｔ／／ｄｓｎｔｃＴｅ：６ｌ＋８ —５５１５６９６５６０９ — ９０３９６４
ＣｍｕｅｎｗｅｇｎｅｈｏｇｏｐｔＫｏｌｄｅａｄＴｃｎｌｙ电脑知识与技术ｒｏ
目前校园安防监控系统大多是基于有线通信，这就使得一些不便于布线的区域成为了安防监控的盲区，而且采用的是有线方
式连接，可扩展性较差，维护起来也比较困难，因为相对成本较高。
基于上述原因，合校园防火报警需要，结该文提出了基于意法半导体公司推出的ＳＭ３系列ＡＭ控制器、Ｉ司的Ｃ２２无Ｔ２ＲＴ公Ｃ４０线射频芯片以及Ｚｇｅ无线通信技术为技术核心的无线智能型校园火灾监控系统硬件节点设计方案。利用ｚｂｅｉｅｂｉｅ无线传感器网ｇ络，配合各种传感器的使用，可以对校园实行全方位、多角度实时监控。当校园内有火灾等安全事故发生时，便可以快速通知管理人员及时进行处理，从而极大地保证了学校师生的生命财产安全。

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。

MPLSVPN组网的规划与实现

MPLSVPN组网的规划与实现MPLS VPN组网是一种网络架构技术，它通过在路由器之间运行多协议标签交换（MPLS）协议，来实现虚拟专用网络（VPN）的部署。

这种组网技术可以提高网络性能和安全性，因此被广泛应用于企业、政府和运营商网络中。

本文将介绍MPLS VPN组网的规划与实现。

在进行MPLS VPN组网规划时，首先需要确定网络拓扑结构。

常见的网络拓扑结构包括星型、树型、环型、网状和 Mesh等。

根据组网需求和应用场景选择合适的网络拓扑结构，可以提高网络的可靠性和扩展性。

组网需要使用路由器、交换机、防火墙等网络设备。

在确定网络拓扑结构后，需要选择合适的网络设备型号，以确保设备性能、功能和可靠性满足组网需求。

IP和路由协议是组网过程中的重要因素。

在确定网络拓扑结构和设备选型后，需要根据实际情况分配IP，并选择合适的路由协议。

常见的路由协议包括 OSPF、BGP、IS-IS、EIGRP等。

在组网过程中，需要确定VPN架构和路由策略。

MPLS VPN通常采用集中式VPN架构，通过PE设备来实现VPN的部署。

同时，需要制定合适的路由策略，以确保VPN网络的连通性和安全性。

在实现MPLS VPN组网时，需要配置设备连接和网络协议。

需要将路由器和交换机等网络设备连接在一起，并配置合适的接口协议，以确保网络通信的正常进行。

还需要配置相关的路由协议、静态路由等，以保证网络的连通性和可靠性。

PE设备是MPLS VPN的重要组件之一，它负责与用户终端建立VPN连接。

在实现组网时，需要配置PE设备，并与CE设备建立合适的连接关系。

同时，还需要在PE设备上配置相应的路由表和标签转发表，以确保数据报文能够在VPN网络中正确传输。

VRF（虚拟路由转发）是一种路由技术，它能够使不同的VPN网络在物理上分开，以提高网络的安全性和可靠性。

在实现MPLS VPN组网时，需要在PE设备上配置VRF和相应的路由策略，以确保不同VPN 网络之间的数据报文能够正确地路由和转发。

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、实验结果与分析在实验过程中，我们成功搭建了一个Zigbee网络，并进行了通信测试。

实验结果显示，Zigbee网络具有较高的可靠性和稳定性，即使在节点之间存在一定的障碍物，数据传输的成功率也很高。

此外，我们还观察到Zigbee网络的传输距离较短，适用于室内环境或者小范围的应用场景。

根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. Zigbee网络适用于低功耗、短距离传输的应用场景，比如家庭自动化、智能城市等。

基于ZigBee的无线传感器网络节点的设计与实现

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２０．— ２－ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ —
计算机光盘软件与应用
软件设计开发
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２１年第１０２６期
ＣｍｕｅＤＳｆｗｒｎｐｌｃｔｏｓｏｐｔｒＣｏｔａｅａｄＡｐｉａｉｎ
修改数据的字段类型等属性，本系统将所有数据表字段编制成数据字典。３系统详细设计．３
计算机光盘软件与应用
软件设计开发ＣｍｕｅＤＳｆｗｒｎｐｌｃｔｏｓｏｐｔｒＣｏｔａｅａｄＡｐｉａｉｎ２１０２年第ｌ期６
基于ＺＢｅ的无线传感器网络节点的设计与实现ｅｉｇ
中图分类号：Ｔ２２Ｐ１
文献标识码：Ａ
文章编号：１０ —５９（０２１—２０００７９９２１）６０２ —２
１Ｚｇｅ概述ｉＢｅ
１１Ｚｇｅ．ｉＢｅ协议构建
基于Ｚｇｅ的无线传感器络节点的开发平台硬件ｉＢｅ
频芯片Ｃ２３。Ｃ４０片在单个芯片上整合了ＺｇｅＣ４０Ｃ２３芯ｉｅＢ射频前端、内存和微控制器。括１８ＭＣ（０１、包个为Ｕ８５）３／４１８Ｂ可编程闪存、８１的ＲＭ、模数转换器、几２／Ｋ６２Ｋ３Ａ个定时期、Ａ１８协同处理器、看门狗定时器、３ＫＥＳ２２Ｈｚ
理层管理实体服务接入点和一个数据服务接入点，通过这线传输硬件平台的核心是符合Ｚｇｅ标准的２ＧｚｉｅＢ．Ｈ的射４

一种ZigBee无线传感器网络节点的设计

文献标识码：Ｂ
文章编号：０３７４（０８０ — ０１０１０ — ２１２０）１０９ — ４
ＷｉｌｓｎｏｓＮｅｗｏｋＮｏｅＢｓｄｏｇｅｒｅｓＳｅｓｒｔｒｄａｅｎＺｉｂｅｅ
ＬｉＭｉＷａｇＲｕＳｉＬｅｎｇ，ｎｉ，ｈｉ
一
种Ｚｉｅ无线传感器网络节点的设计 ★ Ｂｅｇ
李明，王睿，石磊
（，１山东省科技馆山东济南２０１｝２济南科技市场管委会，５０２，山东济南２０１）５０４
摘要：通过在研究Ｚｇｅ协议的基础上，ｉＢｅ设计并实现了基于首款单芯片ＺｇｅｉＢｅ解决方案的射频芯片Ｃ４０的一种传感器网络节３Ｃ２
协议的一种传感器网络节点，采用了首款单芯片Ｚｇｅ￣决方案ｉＢｅ
的Ｃ２３，Ｃ４０Ｃ４０Ｃ２３结合了ＺＳａｋＺｇｅ协议软件和其它Ｔ－ｔｉＢｅｃＩ
的软件工具，从而成为市面上非常全面和具有竞争力的Ｚｇｅ￣ｉＢｅ决方案。分别介绍了节点的硬件和软件设计过程，最后给出了在串口通讯上的结果演示。为研究大型无线传感器网络提供了一个
息处理技术和无线通信技术，能够协作地实时监测、感知和采集
各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，传送到这些信息的
实验平台，利用本系统配制不同的传感器还可以形成用途不同的无线传感器网络系统。
２ｉＢｅ议栈架构Ｚｇｅ协
Ｚｇｅ标准基于ＩＥ８２１．协议栈而建立，ｉＢｅＥＥ０．５４具有强大的设备联网功能，完整的Ｂｅｅ协议栈自上而下由应用层、应用会

《ZigBee技术概述》课件

通过Zigbee技术实现对空调、电视、冰箱等家电的远程控制和智能管
理。
智能农业中的应用
01
02
03
04
智能灌溉
利用Zigbee技术实现农田灌溉的远程控制和自动调节，提
高农业用水效率。
智能温室
通过Zigbee技术实现温室内温度、湿度、光照等环境参数
的智能调节和控制。
智能养殖
利用Zigbee技术实现养殖环境的智能监测和控制，提高养
通过Zigbee技术实现生产设备的远程监控和维护，提高生产效率和产品质量。
工业安全监控
通过Zigbee技术实现工厂安全监控和预警，保障工业生产安全。
智能医疗系统中的应用
智能医疗设备监控
利用Zigbee技术实现医疗设备的远程监控和维护，提高医疗设备运行效率。
无线生命体征监测
通过Zigbee技术实现病患生命体征的实时监测和预警，提高医疗救治效率。
无线组网技术
无线组网技术是Zigbee技术的另一个重要组成部分，它支持多种拓扑结构，如星型、树型灵活性和可扩展性，能够根据实际需求
快速组建大规模网络。
Zigbee无线组网技术还支持自组织和自修复功能，能够自动发现和修复网络故障，提高网络的稳
定性和可靠性。
无线通信技术是Zigbee技术的核心，它负责节点间的信息传输。Zigbee采用了无线电波进行通信，具有传输距离远、穿透力强、抗干扰能力好的特点。
Zigbee支持多种无线通信频段，包括2.4GHz、868MHz和915MHz等，可根据应用场景选择合适的频段。
Zigbee无线通信技术采用了跳频扩频、直接序列扩频等高级无线通信技术，提高了通信的可靠性和安全性。

ZigBee无线传感器网络节点硬件设计

南于Ｚｇｅ术采用的是２Ｇｚ频信号．ｉｅ技Ｂ．Ｈ高４而线执行者．负责采集现场数据和执行调器的控制。它在节点电路中除Ｃ２３Ｃ４０的高频部分外还有大量的低在本文所设计的ＺｇｅｉＢｅ网络系统中．端节点使Ｊ无终｛ｊ
图２普通无线模块电路原理图
本文所设计的ＺｇｅｉＢｅ网络硬件系统由协调器、路的数量或类型、制算法及软件设计上存差异。因此，控南器和终端三类节点构成．下面分别给出它们的设计本文对路由器节点的硬件设计便不加以详细阐述．终端节点是网络系统中数据采集和运行控制的一方案。
根据在网络中承担的角色不同．ｉｅＺｇｅ网络中的Ｂ
设备可以分为三种．一种是协调器．于网络的最顶第处端．具有建立网络和维护网络的能力：第二种是路由
器，处于网络的中间层．有链接其它子设备并转发数据的能力；三种是结构和功能都最简单的终端设备．第负责采集现场数据，使用电池供电并且大部分 Nhomakorabea时问处于
图１协调器节点硬件电路框图
睡眠状态三种设备中．路由器和协调器必须是ＦＤＦ路由器节点既有数据中继转发功能和路由表及邻设备。居表的维护功能，又能够进行现场数据采集。因此它的１Ｚｇｅ、ｉＢｅ节点硬件设计方案节点硬件结构与终端节点基本相同．两者仅在传感器