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电器等其他日常用品同互联网相连,对这些设备进行远距离控制,这样有利于家庭的安全调控、节电。
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f二.Zigbee技术长期以来,低成本、低传输率、低功耗、短距离的无线通讯市场一直存在。
蓝牙Bluetooth、WIFI由于售价一直居高不下,严重影响了它们应用的广泛性。然而,无线传感器网络的研究与发展,催生了许多新的网络协议与标准。2001年8月,ZigBee联盟成立。ZigBee技术具有以下的特点2:
1低功耗:ZigBee的传输速率很低,只有250kbps,发射功率仅为0dbm,而且可以进入低功耗的休眠模式。ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达一年甚至更长时间,这是它相比与其他设备的优势所在。
2成本低:ZigBee模块的初始成本在6美元左右,估计很快就能降到1.5~2.5美元。
3时延短:通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短,典型的搜索设备时延为30ms,休眠激活的时延是15ms,活动设备信道接入的时延为15ms。
4网络容量大:根据ZigBee协议的16位短地址定义,一个ZigBee网络最多可以容纳65535个节点,而且还可以通过64位的IEEE地址进行扩展。
5可靠、安全:采用了CSMACA机制,同时为固定节点预留了GTS,避开了发送数据时的冲突。ZigBee提供了基于循环冗余校验的数据包完整性检查功能,采用高级加密标准Adva
cedE
cryptio
Sta
dard,AES进行加密,每个具体的应用还可以人为的控制节点的组网方式和入网方式。
三.Zigbee协议介绍31Zigbee协议栈结构
Zigbee协议栈定义了四层。物理层和媒体访问控制层由IEEE8021542003定义,上层的网络层和应用层由Zigbee联盟定义。应用层分别包括ZDO(Zigbee设备对象),APS(应用支持子层)和AF(应用框架)组成。Zigbee协议栈每一层负责完成所规定的任务,并且向上层提供服务,各层之间的接口通过所定义的逻辑链路来提供服务3。
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f图31Zigbee协议栈结构图1物理层
物理层由半双工的无线收发器及其接口组成,主要作用是激活和关闭射频收发器;检测信道的能量;显示收到数据包的链路质量;空闲信道评估;选择信道频率;数据的接受和发送。2媒体访问控制层
媒体访问控制(MAC)层建立了一条节点和与其相邻的节点之间可靠的数据传输链路,共享传输媒体,提高通信效率。在协调器的MAC层,可以产生网络信标,同步网络信标;支持Zigbee设备的关联和取消关联;支持设备加密;在信道访问方面,采用CSMACA信道退避算法,减少了碰撞概率;确保时隙分配(GTS);支持信标使能和非信标使能两种数据传输模式,为两个对等的MAC实体提供可靠连接。
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f3网络层r
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