基于ZigBee 的无线网络技术及其应用

ByGrith4

摘要: ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，本文详细分析了ZigBee 技术，
IEEE802.15.4标准及相关应用,讨论了它们的关系和相对其它技术的特点，并对其在家庭无线通信网
* Q6 j% f( a1 G! ~1 I中的应用前景进行了分析和展望。本文还针对无线网络与NGN(IPV6)的结合做了分析。
+ ~9 A0 m( g! s9 d& K关键词: IEEE802.15.4 ZigBee 短距离无线网络IPV6
长期以来,低价、低传输率、短距离、低功率的无线
  v7 j8 f! g; |' [  }' J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
$ e% b- z6 G5 t( w+ H+ I* j: w5 {是Bluetooth的售价一直居高不下,严重影响了这些厂商
. z: }/ I' H' l2 B& L; a' i! k的使用意愿。如今,这些业者都参加了IEEE802.15.4小
! ?5 Y8 O0 _4 a组，负责制定ZigBee的物理层和媒体介人控制层。
IEEE802.15.4规范是一种经济、高效、低数据速率(<250
3 Z, Z2 A* ]. ~& U5 kkbps)、工作在2.4 GHz 和868/928 MHz的无线技术,用
于个人区城网和对等网状网络。它是ZigBee应用层和网
! h. O& p0 i# ~  I2 Q5 C络层协议的基础。ZigBee 是一种新兴的近距离、低复
8 F# |+ Z+ [3 o杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,它
是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。主要
: `7 _* R5 p8 D: ^+ [5 D1 S用于近距离无线连接。它依据802.15.4标准,在数千个微
2 L' o5 o: u! \小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要
% G- K9 P' Q# v& t& q5 _8 `* k; H$ j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。
2 X- q0 Y2 o% n- A5 D8 z" c4 [) M一般而言，随着通信距离的增大,设备的复杂度、功
- P( Y5 _% o7 e6 Z' [耗以及系统成本都在增加。相对于现有的各种无线通信
& P% {: q9 o" B技术,ZigBee技术将是最低功耗和成本的技术。同时由于
" M/ T/ g- H- }. C6 t! _ZigBee技术的低数据速率和通信范围较小的特点，也决
) S3 e3 U' a$ U) ]定了ZigBee技术适合于承载数据流量较小的业务。所以
# [2 U& t4 n7 ~) V7 xZigBee联盟预测的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。
1 IEEE 802.15.4和ZigBee介绍
1 Q, G7 C  z. G: T1 N+ ^IEEE无线个人区域网(PAN)工作组的IEE 802.15.4技
术标准是ZigBee技术的基础。802.15.4标准旨在为低能
" l8 b$ u4 [. b+ D* S耗的简单设备提供有效覆盖范围在10 米左右的低速连
- A( ?: w3 V6 A' j接,可广泛用于交互玩具、库存跟踪监测等消费与商业
. n* L0 k$ w/ c应用领城。传感器网络是其主要市场对象。
1.1 802.15.4协议架构及其技术特点
+ y  w: m  b( g5 P5 XIEEE802.15.4满足国际标准组织(ISO) 开放系统互
8 Z* g, J1 j5 V+ S' a连(OSI)参考模式。它定义了单一的MAC层和多样的物
) K" l' u. ]9 Q; [- b理层(如图1所示)。

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StepPeng33

ZigBee技术适合于承载数据流量较小的业务