基于zigbee的无线盲区覆盖组网方案

liuguanJun

# J( R/ S/ `/ `* r摘要:Zigbee是--种新兴的无线自组网通信技术,其目的是发展一种易搭建、易维护、低成本和免
申请频段的无线网络.本文对Zigbee技术进行了简要介绍,分析了网络特性,针对偏远地区工业远程数
据采集和无线网络盲区覆盖问题,提出一种将Zigbee技术与现有移动通信网络相结合的解决方案.
; M7 S$ z# g4 _' }! K' W关键词:无线通信;Zigbee技术;通信协议
6 }2 z5 e8 M8 D2 H* @( o+ k移动通信系统建设费用较高,在用户较集中的地方,例如城市,工矿居民点等具有较高的覆盖率.但许多偏僻,人烟
5 q2 j8 y$ ~5 u: r- m& j稀少,但又需要进行监控的水利电力,油田矿山,环保交通站点则没法覆盖到,而且点多面广,存在很大的安全隐患.如何
解决这些盲点的远程数据采集和安全监控,是- -个十分头疼的问题[". Zigbee短距离低功耗无线组网通信技术和现有通
) w& ]' L5 y$ M- X5 k信网络的融合使该问题迎刃而解.
1Zigbee技术简介
: @" O* |/ O7 S/ T, PZigbee是--种新兴的短距离,低速率,低功耗,低成本无线网络技术,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“HomeRFLite"或“FireFIly”无线技术,主要用于近距离无线连接.Zigbee采用IEEE802.15.4标
准(2] ,对数据速率和QoS的要求不高,目标市场是工业,利用全球共用的公共频率2.4 GHz,应用于监视控制网络时,其
具賄非常显著的低成本、低耗电、网络节点多,传输距离远等优势,目前被视为替代有线监视和控制网络领域最有前景的
技术之一.其基本技术参数如表1所示(3].
2无线组网解决方案
Zigbee无线网络可采用多种类型的网络配置,既可以使用星型网络实现通信,也可以使用网状网络实现通信.星型
网络配置由-一个协调器节点(主设备)和一个或多个终端设备(从设备)组成.在星型网络中,所有的终端设备都只与协
调器通信.网状网络由-一个协调器、多个路由器和多个网络终端组成,在网状网络中,两点间的通信可通过多条路径实
现.一般情况下,网络会自动寻找最短路径进行通信.
Zigbee技术的出现无疑使这些问题迎刃而解:
" J* X% k, M5 f(1)Zigbee系统每个节点的价格低于各种移动终端模块.
" u% m- X, f( r) y: K(2)由于Zigbee系统自成一个网络,在网络内的数据传输不需要任何网络使用费.而且Zigbee所使用的频段是无须
! j5 K, }. w+ G+ M申请的免费频段,因而没有其他沉重的网络使用费的负担.
(3)在现有移动通信网络覆盖不到的盲区，可以组建一一个Zigbee网络.由于Zighee网络具有可大可小并可以“无限
扩展”的性质,可以用这个Zigbee网络来覆盖整个盲区.并选择在任意-一个或几个点上接人现有的移动通信网络.
Zigbee系统是覆盖范围扩展了的系统,提高发射功率或加高天线高度可以增大骨千网络节点间的覆盖距离,根据实
际环境,从50米到10000米不等,甚至更远.每个节点只使用非常有限分离元器件,是--个高度集成的节点通信模块,因
- x, m, Y3 _  M4 q9 s  {8 r3 t而可靠性非常高,耗电量非常低.根据具体应用,可分为小区域组网和大区域组网方案.


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Zigbee无线网络可采用多种类型的网络配置,