ZigBee的技术支持及其应用前景【精品-ppt】.ppt

短程无线网络的标准 IEEE 802.15 WPAN工作组负责制定无线个人网WPAN的通信标准。 IEEE 802.15下面有4个分标准： 802.15.1为BlueTeeth（蓝牙）， 802.15.2为共存性 802.15.3为高数据传输率的WPAN， 802.15.4为低数据传输率的WPAN。 802.15.1、802.15.2、802.15.3和802.15.4均正式公布。 什么是ZigBee ? ZigBee与IEEE 802.15.4 ZigBee是一组基于IEEE批准的 802.15.4无线标准研制开发的、有关组网、安全和应用软件方面的技术。 IEEE 802.15.4仅处理MAC层和物理层协议，ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化。 一个真正的ZigBee，由ZigBee Alliance所主导的标准，定义了网络层（Network Layer）、安全层（Security Layer）、应用层（Application Layer）、以及各种应用产品的资料（Profile）；而由国际电子电机工程协会（IEEE）所制订的802.15.4标准，则是定义了物理层（PHY Layer）及媒体存取层（Media Access Control Layer；MAC Layer）。 ZigBee协议套件的基本需求： 8位处理器 协议套件软件需要32K字节的ROM 最小协议套件软件需要4K字节的ROM 通常，网络主节点需要更多的RAM，以容纳网络内所有节点的设备信息、数据包转发表、设备关联表、与安全有关的密钥存储等 ZigBee的特点 数据传输速率低：10KB/秒~250KB /秒，专注于低传输应用 功耗低：在低功耗待机模式下，两节普通5号电池可使用6~24个月 成本低：ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本 网络容量大：网络可容纳65,000个设备。 时延短：典型有哪些信誉好的足球投注网站设备时延为30ms，休眠激活时延为15ms，活动设备信道接入时延为15ms。 安全： ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，采用AES-128加密算法（美国新加密算法，是目前最好的文本加密算法之一）,各个应用可灵活确定其安全属性。 有效范围小：有效覆盖范围10~75米，具体依据实际发射功率大小和各种不同的应用模式而定 工作频段灵活：使用频段为2.4GHz、868MHz（欧洲）和915MHz（美国），均为免执照（免费）的频段 ZigBee的频带和数据传输率 ZigBee网络中的三种设备类型 网络协调器：包含所有的网络消息，是3种设备类型中最复杂的一种，存储容量最大、计算能力最强。发送网络信标、建立一个网络、管理网络节点、存储网络节点信息、寻找一对节点间的路由消息、不断地接收信息。 全功能设备(FFD)：可以担任网络协调者，形成网络，让其它的FFD或是精简功能装置（RFD）连结，FFD具备控制器的功能，可提供信息双向传输。 附带由标准指定的全部 802.15.4 功能和所有特征 更多的存储器、计算能力可使其在空闲时起网络路由器作用。 也能用作终端设备 精简功能设备(RFD)：RFD只能传送信息给FFD或从FFD接收信息。 附带有限的功能来控制成本和复杂性 在网络中通常用作终端设备。 ZigBee相对简单的实现自然节省了费用。RFD由于省掉了内存和其他电路，降低了ZigBee部件的成本，而简单的8位处理器和小协议栈也有助于降低成本。 无线组网基础 网络扫描 装置扫描16个信道，以确定可占用的最佳信道。 组建/连接一个PAN 装置可在自由信道上组建一个网络（协调器）或连接到一个已存在的网络上。 装置搜寻 装置询问网络，以在活动信道中搜寻相符的装置。 服务搜寻 装置在网络内搜寻可对装置提供支持的服务。 绑定 装置间通过命令/控制信息实现通信。 物理信道 形成 ZigBee 网络的方法 一个网络的形成，必须由FFD率先担任网络协调者，建立网络，再由其它的FFD或是RFD加入这个网络，不过RFD只能和FFD连结。 根据装置在网络中的功能，预先对装置编制好程序 协调器的功能是通过扫描有哪些信誉好的足球投注网站，以发现一个未用的信道来启动一个网络。 路由器 (一个网络中的mesh设备)的功能是通过扫描有哪些信誉好的足球投注网站，以发现一个激活的信道并将其连接，然后允许其它装置连接。 终端装置的功能总是试图连接到一个已存在的网络。 装置有哪些信誉好的足球投注网站网络中能提供完整服务的其它装置 允许网络中的任何装置可对服务有哪些信誉好的足球投注网站进行初始化。 将装置与可提供完整服务的其它装置进行绑定 绑定可为指定相符的设备集提供命令和控制特征。 ZigBee适应的应用场合 ZigBee联盟的部分会员 ZigBee解决方案 无线收发器等器件或嵌入式模块 提供的平台支持