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《zigbee無線通信協(xié)議實現(xiàn)技術的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)ComputerEngineeringandApplications計算機工程與應用2007。43(6)143ZigBee無線通信協(xié)議實現(xiàn)技術的研究任秀麗1.一.于海斌2RENXiu—lil.一.YUHai—bin21.吉林師范大學計算機學院,吉林四平1360002.中國科學院沈陽自動化研究所,沈陽1100161.SchoolofComputer,JilinNormalUniversity,Siping,Jilin136000,China2.ShenyangInstituteofAutomation,ChineseAcademyofSciences,Shenyan
2、g110016,ChinaE—mail:rxl@sia.cnRENXiu-li.YUHal-bin.StudyofrealizingtechnologyonZigBeewirelesscommunicationprotoc01.ComputerEngineeringandApplications,2007,43(6):143-145.Abstract:Withtherapiddevelopmentofwirelesscommunicationtechnologies,manynewwirelesscommunicationtechnologiesconstantlycom
3、eforth.TherisingZigBeehasbeenagoodappliedfield.Inthispaper,thereisacompletelyanalysisandstudyforZigBeewirelesscommunicationprotocol,andgivethedetailedrealizingtechnologyofnetworklayerSOastosupportthedevelopmentofitssoftware.Keywords:wirelesscommunication;ZigBee;protocol;routing;algorithm摘
4、要:隨著無線通信技術地迅速發(fā)展,新的技術不斷出現(xiàn)。當前新興的ZigBee技術具有很好的應用前景。針對ZigBee無線通信協(xié)議的實現(xiàn)進行了全面地剖析和研究,給出了網(wǎng)絡層協(xié)議實現(xiàn)技術的細節(jié),以便支持其實現(xiàn)軟件地開發(fā)。關鍵詞:無線通信;ZigBee;協(xié)議;路由;算法文章編號:1002—8331(2007)06—0143—03文獻標識碼:A中圖分類號:TP3931引言近幾年來,隨著無線移動通信技術地迅速發(fā)展,新的技術不斷出現(xiàn)。從蜂窩移動通信到寬帶接入,再到無線局域網(wǎng),使世界在這張無線的大網(wǎng)中變得越來越小。紅外、HomeRF、藍牙和802.11等技術的出現(xiàn)又推動了無線個人域網(wǎng)(WP
5、AN)的向前發(fā)展。目前的無線通信技術主要致力于如何提高通信速率。而相對于簡單無線連接的應用領域,如工業(yè)現(xiàn)場各種傳感器的參數(shù)收集等。由于數(shù)據(jù)傳輸量小,并不需要很高的傳輸速率。如果使用現(xiàn)有的、過于復雜的無線通信技術將消耗很多能量.并且占用過多的計算和通信資源,同時也增加了設備成本。因此,迫切需要一種低復雜度、低功耗、低速率、低成本的無線通信技術。為了滿足這種要求。在2002年8月,由英國Invensys公司、Et本三菱電氣公司、美國摩托羅拉公司以及荷蘭飛利浦半導體公司成立了ZigBee聯(lián)盟.并于2004年12月,正式公布了無線通信技術ZigBee的1.0標準。ZigBee技術
6、是一種近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通信技術[1.5】。工作在2.4.GHz的ISM頻段上。傳輸速率為20kb/s一250kb/s,傳輸距離為10m一75m。主要適合于工業(yè)控制、傳感和遠程控制領域。它依據(jù)IEEE802.15.4標準,在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很少的能量,以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個傳感器傳到另一個傳感器,所以它們的通信效率非常高。ZigBee技術的較低數(shù)據(jù)速率以及較小通信范圍的特點決定了它適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務。本文針對ZigBee技術的實現(xiàn)細節(jié)進行了剖析和研究。給出了網(wǎng)絡層協(xié)議實現(xiàn)技術的
7、細節(jié),以便支持其實現(xiàn)軟件的開發(fā)。2ZigBee的協(xié)議體系結構為了遵循國際標準組織(ISO)開放系統(tǒng)互連(OSI)參考模式.ZigBee聯(lián)盟采用了IEEE802.15.4標準定義的單一的MAC層和多樣的物理層,它制定了MAC層以上的協(xié)議。其協(xié)議體系結構口,q如圖1所示。2.1物理層IEEE802.15.4標準定義了兩個物理層.分別是868MHz/915MHz物理層和2.4GHz物理層,兩個物理層都使用相同的數(shù)據(jù)幀格式[3】.如圖2所示。采用直序擴頻技術DSSS(Di.rectSequenceSpreadSpectrum,DSSS