无线传感网技术及应用 课件 项目01 认识ZigBee无线传感网技术.pptx

项目一认识ZigBee无线传感网技术

目录项目导入项目目标项目分析知识储展训练05

项目导入01

项目导入作为一种与蓝牙、Wi-Fi齐名的短距离无线传感网技术，ZigBee具有功耗低、成本低、安全性好、网络容量大、工作频段灵活等优点，广泛应用于工业控制、智能家居、医疗护理、智能农业、智能物流、城市交通、消费电子等领域，目前必威体育精装版版本为ZigBee3.0。本项目将介绍ZigBee技术的基本知识及其它几种常见的近距离无线传感网技术。

项目分析02

目前，物联网系统架构通常划分为四层，传感网是物联网系统的关键组成部分，它覆盖了感知层和网络层。感知层实现对设备的信息和状态进行感知和控制；网络层实现感知层和平台层之间的信息传输。随着技术的不断进步，现在的传感网已经有很多类型，按照传输介质来分，传感网可以分为有线传感网和无线传感网。典型的有线传感网有RS-485总线网络、CAN总线网络和PLC电力线载波等。常见的无线传感网有基于Wi-Fi、蓝牙、红外线、ZigBee、Z-Wave、LoRa和NB-IoT等无线技术的无线传感网。本项目主要学习基于ZigBee的无线传感网技术应用与开发技术。项目分析项目要求:认识ZigBee无线传感网技术，掌握ZigBee无线传感网定义、特点和应用领域。项目分析

项目目标?03

项目目标项目目标?掌握ZigBee无线传感网的定义?掌握ZigBee无线传感网的特点?了解ZigBee协议的版本?了解ZigBee芯片及其发展?了解Z-Stack协议栈的发展过程

知识储备04

知识储备知识储备ZigBee无线传感网定义ZigBee无线传感网特点常用短距离无线通信技术ZigBee版本ZigBee芯片发展Z-Stack协议栈发展

知识储备ZigBee是一种短距离、低功耗的无线通信技术名称，这一名称来源于蜜蜂的八字舞。蜜蜂在发现花丛后会通过一种特殊的肢体语言来告知同伴新发现的食物源位置等信息，这种肢体语言就是ZigZag舞蹈，是蜜蜂之间一种简单传达信息的方式，借此意义将这种新一代无线通讯技术命名为ZigBee。一、ZigBee无线传感网定义

知识储备（1）低功耗：这是ZigBee一个显著特点。ZigBee的传输速率低，发射功率仅为1mW，而且采用了休眠模式，由于工作周期较短，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1美元左右，而且ZigBee协议是免专利费的。（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。这样一方面节省了能量消耗，另一方面更适用于对时延要求比较敏感的场合。（4）数据传输速率低：只有20kbps到250kbps，专注于低数据传输速率的场合。（5）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个设备，一个区域内可以同时存在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。二、ZigBee无线传感网特点

知识储备（6）有效范围小：有效覆盖范围在10～200米之间，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定。（7）工作频段灵活：使用免费频段分别为2.4GHz（全球流行）、868MHz（欧洲）以及915MHz（美国），均为免执照频段。（8）安全性高：ZigBee提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查功能，支持鉴权和认证，采用了AES-128的加密算法，各个应用可以灵活确定其安全属性。（9）数据传输可靠性高：采取了碰撞避免策略，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式，每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息，如果传输过程中出现问题可以进行重发。二、ZigBee无线传感网特点

知识储备1.Wi-Fi/IEEE802.11协议Wi-Fi原先是无线保真（WirelessFidelity）的缩写，在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”，实质上是一种商业认证，同时也是一种基于IEEE802.11标准的无线局域网(WLAN)技术。优点：覆盖范围广，数据传输速率快。缺点：存在一定的安全风险，信号稳定性较差，功耗略高，组网能力差。三、常用短距离无线通信技术

知识储备表1-1各Wi-Fi版本的主要技术参数Wi-Fi版本Wi-Fi标准发布时间最高速率工作频段Wi-Fi7IEEE802.11be2022年30Gbps2.4GHz，5G