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杂度的无线网络技术。采用了IEEE802154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;增加了逻辑网络、网络安全和应用层。主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制等场合。ZigBee可使用的频段有三个,分别是24GHz的ISM频段、欧洲的868MHz频段以及美国的915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24GHz频段,是免申请和免使用费的频率。由于工作周期较短,且采用休眠模式,收发信息功耗较低,免去了充电或者频繁更换电池的麻烦。由于对时延进行了优化处理,通信时延和休眠状态激活的时延都非常短。ZigBee采用碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留专用时隙,数据传输可靠性高。中间访问控制层采用完全确认的数据传输机制,发送的每个数据包都必须等待接收方的确认信息。ZigBee提供三级安全模式,使用接入控制清单,防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码,以灵活地确定其安全性。
211ZigBee协议架构
ZigBee协议是基于IEEE802154标准,其目的是为了适用于低功耗,无线连接的监测和控制系统。这一协议标准由ZigBee联盟维护。IEEE802154是ZigBee协议的底层标准,主要规范了物理层和MAC层的协议,其标准由国际电工学协会IEEE组织制定并推广。ZigBee和802154标准都适合于低速率数据传输,最大速率为250kbps,与其他无线技术比较,适合传输距离相对较近的应用;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适合的。在IEEE802154标准的基础上,ZigBee定义了系统的高层,包括可采用的网络结构、安全层、应用汇聚层和高层应用规范。ZigBee设备应该包括IEEE802154的物理层(PHY)和媒质接入控制层(MAC),以及ZigBee堆栈层:网络层(NWK)、应用层和安全服务提供层。
PHY层的特征是启动和关闭无线收发器,能量检测、链路质量、信道选择、清除信道评估,以及通过物理媒体对数据包进行发送和接收。MAC层的具体特征是信道接入、时隙管理、发送确认帧、发送连接及断开连接请求,且为应用提供合适的安全机制方法。
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IEEE802154的数据链路层分成逻辑链路控制(LLC)和媒介访问控制(MAC)两个子层。IEEE802154的MAC层采用了简单灵活的协议,以保证低成本、易实现、低功耗等特点。IEEE802154的MAC子层支持多种逻辑链路层(LLC)标准,通过SSCS(ServiceSpecificCo
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