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ZigBee无线传感器网络的研究和实现
作者：高琴来源：《科教导刊电子版》2015年第16期
摘要近年来，随着半导体技术、无线通信技术和物联网技术的飞速发展，短距离的无线通信技术被广泛应用到人们的生活中。本文主要研究了ZigBee无线传感器网络的构成和特点，并基于CC2530开发板实现了ZigBee无线组网，具有一定的应用价值。
关键词无线传感器网络ZigBeeCC2530
中图分类号：TN9295文献标识码：A
1无线传感器网络简介
无线传感器网络（WSN）是由大量微小传感器节点以无线的方式连接构成的自治测控网络。这些传感器节点通常是具有数据采集、数据处理、数据存储、通信等功能的嵌入式设备，组成无线网络后能对网络覆盖区域进行实时监测、数据采集、数据传输和设备控制。无线传感器网络具有规模大、节点同构、成本低、体积小、网络自组织等特点，被广泛应用于工业、农业、军事、家居等多个领域。
2ZigBee技术简介
ZigBee是一种小数据量、低速率、短距离、低功耗的无线通信技术，基于ZigBee的无线传感器网络成本低而且安全。
21ZigBee网络中的设备
ZigBee体系是一种多层结构，可以分为物理层（PHY）、介质访问层（MAC）、网络层（NWK）和应用层，物理层主要定义无线信道以及与MAC层之间的接口，介质访问层主要处理无线信道访问，产生网络信号、同步信号等，网络层主要实现节点加入、离开网络、路由查找和数据传输等。物理层和介质访问层协议为IEEE802154，网络层协议由ZigBee技术联盟制定，应用层由用户根据具体要求设计。ZigBee有三个工作频段：868MHz、915MHz和24GHz。
ZigBee网络有三种拓扑结构：星形拓扑、树形拓扑和网形拓扑。星形拓扑是最简单的结构，由一个协调器节点和多个终端节点组成，终端节点可直接与协调器节点通信，但终端节点之间通信需要协调器转发；树形拓扑和网形拓扑相似，由一个协调节点、若干路由器节点和终端节点组成，通信路径更多，网络更复杂，网形拓扑比树形拓扑具有更灵活的路由规则。
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ZigBee网路有三种通信方式：点播、组播和广播。点播指两个指定设备之间的通信，由16位短地址确认通信对象；组播指被分组后的组内节点之间的通信，由组号确定通信对象；广播指一个节点发送数据，所有节点都能接收的通信。
22ZigBee的特点
（1）距离短。两个独立节点间通信距离较短，通常低于100米。
（2）功耗低。发射功率通常为036dBm，两节南孚5号电池可以供一个终端节点连续工作半年甚至更久。
（3）数r