典型无线传输技术应用第一讲 ZigBee技术及应用.ppt

ZigBee技术与应用 ZigBee技术与应用 ZigBee概述 什么是ZigBee技术 ZigBee 技术是以 IEEE 802.15.4标准为基础，发展出的无线通讯技术。是一种短距离、低功耗的无线通信技术 其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。 主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。 简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。 ZigBee概述 什么是ZigBee技术 ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网，每一个ZigBee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信；每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里；另外整个ZigBee网络不仅可以“无限”扩展开来，而且还可以与现有的其它的各种网络连接。例如，你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个ZigBee控制网络。 ZigBee概述 在标准化方面，IEEE802.15.4工作组主要负责制定物理层和MAC层的协议，其余协议主要参照和采用现有的标准，高层应用、测试和市场推广等方面的工作将由ZigBee联盟负责。 ZigBee概述 ZigBee技术的发展 工业自动化和家庭智能化对无线数据通信的需求越来越强烈，而蓝牙技术对于这一领域显然有一定的局限。 2002年,zigbee Alliance成立。 Zigbee协议在2003年正式问世。 2004年,zigbee V1.0诞生。 2006年,推出zigbee 2006,比较完善。 2007年底,zigbee PRO推出。 ZigBee的频带和数据传输率 ZigBee的物理信道 ZigBee技术特点 1、低功耗：这是 ZigBee 一个显著特点。由于工作周期较短、收发信息功耗较低且采用了休眠模式，可以确保两节五号电池支持长达六个月到两年左右的使用时间。 2、低成本：协议简单且所需的存储空间小，这极大降低了ZigBee的成本，每块芯片价格仅 2-5 美元，而且 ZigBee 协议是免专利费。 3、时延短：通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。设备有哪些信誉好的足球投注网站时延为 30ms，休眠激活时延为 15ms，活动设备信道接入时延为 15ms。 ZigBee技术特点 4、数据传输速率低：10kbps到250kbps，专注于低传输应用 5、数据传输可靠性高：采用了碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突。MAC层采用了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。 6、网络容量大：一个ZigBee设备可以与另外254个设备相连接，一个ZigBee网络可以容纳最多65536个从设备和一个主设备，一个区域内可以同时存在最低100个ZigBee网络。 网络有星状、树状和网状网络结构。在有节点加入和撤出时，网络具有自动修复功能。 ZigBee技术特点 7、工作频段灵活：使用免费频段分别为 2.4GHz（全球）、868MHz（欧洲）以及 915MHz（美国），均为免执照频段。 8、兼容性好：与现有的控制网络标准无缝集成。通过网络协调器（Coordinator）自动建立网络，采用 CSMA-CA方式进行信道存取。为了可靠传递，提供全握手协议。 9、安全性高：ZigBee 提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用 AES-128，同时各个应用可以灵活确定其安全属性。 。 ZigBee的应用 ZigBee的应用 ZigBee的应用 ZigBee的应用 ZigBee的应用 ZigBee的应用 ZigBee的应用 ZigBee的应用 ZigBee技术体系 ZigBee堆栈是在IEEE 802.15.4标准基础上建立的，从下往上依次是物理层，MAC层，网络/安全层，应用支持子层，应用层。 ZigBee技术体系 ZigBee协议层作用 ZigBee技术体系 ZigBee网络拓扑结构 ZigBee技术体系 ZigBee网络设备类型 ZigBee技术体系 ZigBee网络设备类型 ZigBee技术体系 ZigBee网状网络 ZigBee技术体系 ZigBee网状网络 ZigBee技术体系 ZigBee网状网络 ZigBee技术体系 ZigBee网状网络 ZigBee技术体系 ZigBee网状网络 ZigBee技术体系 ZigBee网状网络 ZigBee技术体系 ZigBee通信可靠性保证 Zigbee技术中的基本概念 一、ZigBee 信道 IEEE802.15.4 工作在工业科学医疗(ISM)频段，定义了两个工