基于zigbee技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究

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1、第21卷第6期　　　計算機應(yīng)用與軟件Vol121,No162004年6月　　ComputerApplicationsandSoftwareJun12004基于ZigBee技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究12原　羿　蘇鴻根1(中國科學(xué)院研究生院　北京100037)2(中國科學(xué)院軟件研究所　北京100080)摘　要　　對ZigBee技術(shù)的特點和應(yīng)用領(lǐng)域進行了探討,并對ZigBee技術(shù)和Bluetooth技術(shù)進行了比較。提出了在ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)中利用許可證技術(shù)進行設(shè)備身份認證的方法。關(guān)鍵詞ZigBee　許可證　身份認證THESTUDYOFWIRELESSNETWORKAPPLICATIONSBASEDO

2、NZIGBEETECHNOLOGY12YuanYiSuHonggen1(GraduateSchoolofChineseAcademyofSciences,Beijing100037)2(InstituteofSoftware,ChineseAcademyofSciences,Beijing100080)AbstractInthispaper,wediscussthecharactersandapplicationfieldsofZigBeetechnology.Inaddition,wecompareZigBeetechnologywithBluetoothtechnology.Furthe

3、rmore,weintroduceamethodbasedonlicensetechnologyfordeviceauthenticationinZigBeewirelessnetwork.KeywordsZigBeeLicenseAuthentication大。實際的傳輸距離依據(jù)發(fā)射功率的大小和應(yīng)用模式而定。而0　引　言這個傳輸距離已經(jīng)完全可以滿足家庭和辦公環(huán)境的應(yīng)用需求。而且,一臺ZigBee設(shè)備可以連接多達254個其他ZigBee設(shè)備。雖然藍牙技術(shù)已經(jīng)為人們帶來了設(shè)備之間以無線方式交換數(shù)據(jù)的新體驗,但由于成本等原因,它并沒有得到預(yù)期的迅猛發(fā)展。而與此同時,一些著名公司開始研發(fā)一種和它類

4、似的短距離無線連接技術(shù),這就是2002年8月由英國Invensys公司、美國Motorola公司、日本Mitsubishi公司和荷蘭Philips公司等廠商聯(lián)合推出的低成本、低功耗無線數(shù)據(jù)技術(shù)———ZigBee技術(shù)。目前,由這幾個公司為骨干的ZigBee聯(lián)盟已經(jīng)有33個成員,其中涵蓋圖2ZigBee技術(shù)的工作頻率了半導(dǎo)體生產(chǎn)商、IP服務(wù)提供商、消費類電子產(chǎn)品廠商、OEM商ZigBee最顯著的技術(shù)特性是它等。ZigBee不是這些廠商單方面開發(fā)出的技術(shù),而是國際電工的低功耗和低成本。由于采用較低聯(lián)盟即將完成的IEEE80211514標準。的數(shù)據(jù)傳輸速率、較低的工作頻段和容量更小的Stack,并且

5、將設(shè)備的Zig2Bee模塊在未投入使用的情況定義為低功耗的休眠狀態(tài),ZigBee模塊的整圖3ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓撲體功耗非常低。據(jù)稱,根據(jù)現(xiàn)有的ZigBee技術(shù)規(guī)格制造的產(chǎn)品,在絕大多數(shù)目標應(yīng)用場合下僅靠2節(jié)標準5號電池就可以持續(xù)工作6個月至兩年。另外,ZigBee模塊是集成度很高的單芯片,圖1　無線連接技術(shù)的分類及各自位置目前成本為6美元,預(yù)計生產(chǎn)成本可降至2～3美元。2ZigBee的應(yīng)用目標1ZigBee的技術(shù)特點ZigBee技術(shù)的目標不是要和藍牙技術(shù)競爭,而是要補充藍ZigBee作為一種無線連接新規(guī)格,可工作在214GHz(全球流牙技術(shù)的盲區(qū)。藍牙技術(shù)的高帶寬特性使它更適合于音頻、視行)

6、、868MHz(歐洲流行)和915MHz(美國流行)這三個頻段上,并在這三個頻段上分別具有250kbps、20kbps和40kbps的最高數(shù)據(jù)收稿日期:2003-03-26。原羿,碩士生,主研領(lǐng)域:網(wǎng)絡(luò)多媒體文傳輸速率。它的傳輸距離在10米～75米的范圍內(nèi),但也可以更件,文件加密保護和文件安全傳輸?shù)取?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.90計算機應(yīng)用與軟件2004年頻和圖像等多媒體設(shè)備,以及需要經(jīng)常交換大量數(shù)據(jù)的設(shè)備。而ZigBee技術(shù)更適合于輕巧的便攜式設(shè)備、數(shù)據(jù)交換量不高的3　現(xiàn)狀和未來設(shè)備、無線控

7、制設(shè)備和需要大量掛接的設(shè)備。ZigBee作為IEEE80211514標準,IEEE正在制定物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的標準,這項工作已經(jīng)接近尾聲。與此同時,ZigBee聯(lián)盟正致力于軟件棧、高層和ZigBee芯片組的開發(fā)工作,預(yù)計將于2003年初完成網(wǎng)絡(luò)層和會話層等高層協(xié)議的制定。4　進一步探討———設(shè)備的身份認證圖4ZigBee的目標市場411問題的提出ZigBee的應(yīng)用目標是:PC外設(shè)在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中,結(jié)點間相