目錄四、開發(fā)芯片—CC2530簡介二、短距離無線通訊技術(shù)簡介一、無線傳感網(wǎng)概述三、Zigbee技術(shù)簡介五、課程思政Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應用一、無線傳感網(wǎng)概述無線傳感網(wǎng)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。

簡稱WSN(wirelesssensornetwork)，即無線傳感器網(wǎng)絡。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應用一、無線傳感網(wǎng)概述無線傳感器網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)如圖1-1所示，傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)通常包括傳感器節(jié)點（sensornode）、匯聚節(jié)點（sinknode）和管理節(jié)點。大量傳感器節(jié)點隨機部署在監(jiān)測區(qū)域（sensorfield）內(nèi)部或附近，能夠通過自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應用一、無線傳感網(wǎng)概述無線傳感器網(wǎng)絡通常具有如下主要特點：(1)自組織。(2)多跳路由。(3)動態(tài)網(wǎng)絡拓撲。(4)節(jié)點資源有限。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應用二、短距離無線通訊技術(shù)簡介目前使用較廣泛的近距無線通信技術(shù)有：

藍牙(Bluetooth)，無線局域網(wǎng)802.11(Wi-Fi)和紅外數(shù)據(jù)傳輸(IrDA)。同時更有一些具有發(fā)展?jié)摿Φ慕酂o線技術(shù)標準，他們分別是：ZigBee、超寬頻(UltraWideBand)、RFID、短距通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT、無線1394和專用無線系統(tǒng)等。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應用三、Zigbee技術(shù)簡介ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)國際標準規(guī)定，ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。又稱紫蜂協(xié)議，來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應用三、Zigbee技術(shù)簡介ZigBee是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡協(xié)議。ZigBee協(xié)議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網(wǎng)絡層(NWK)、應用層(APL)等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE802.15.4標準的規(guī)定。ZigBee協(xié)議比藍牙、高速率個人區(qū)域網(wǎng)絡或802.11x無線局域網(wǎng)更簡單使用。ZigBee可以說是藍牙的同族兄弟，它使用2.4GHz波段，采用跳頻技術(shù)。與藍牙相比，ZigBee更簡單、速率更慢、功率及費用也更低。主要適合用于自動控制和遠程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應用三、Zigbee技術(shù)簡介①低功耗。②低成本。③低速率。④近距離。⑤短時延。⑥高容量。⑦高安全。⑧免執(zhí)照頻段。ZigBee技術(shù)特點：Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應用三、Zigbee技術(shù)簡介ZigBee在868MHz(歐洲)頻段上有1個信道，信道編號為0，信道帶寬為0.6MHz；在915MHz(美國)頻段上有10個信道，信道編號為1—10，信道間隔為2MHz；在2.4G的頻段上具有16個信道，從2.405GHz—2.480GHz間分布，信道編號為11—26，信道間隔是5M，具有很強的信道抗串擾能力。

Zigbee物理信道：Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應用三、Zigbee技術(shù)簡介

Zigbee物理信道：Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應用三、Zigbee技術(shù)簡介1、網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器：包括所有的網(wǎng)絡消息，是3種設備類型中最復雜的一種，存儲容量最大、計算能力強。發(fā)送網(wǎng)絡信標、建立一個網(wǎng)絡、管理網(wǎng)絡節(jié)點、存儲網(wǎng)絡節(jié)點信息、尋找一對節(jié)點間的路由消息、不斷地接收信息。2、全功能設備（FFD）：可以擔任網(wǎng)絡協(xié)調(diào)者，形成網(wǎng)絡，讓其它的FFD或RFD連結(jié)，F(xiàn)FD具備控制器的功能，可提供信息雙向傳輸。附帶由標準指定的全部802.15.4功能和所有特征。更多的存儲器、計算機能力可使其在空閑時起網(wǎng)絡路由作用。也可能做終端設備。3、精簡功能設備（RFD）：RFD只能傳送信息給FFD或從FFD接收信息。附帶有限的功能來控制成本和復雜性。在網(wǎng)絡中通常用作終端設備。ZigBee相對簡單的實現(xiàn)自然節(jié)省了費用。RFD由于省掉了內(nèi)存和其他電路，降低了ZigBee部件成本，而簡單的8位處理器和小協(xié)議棧也有助于降低成本。ZigBee網(wǎng)絡設備類型：Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應用三、Zigbee技術(shù)簡介ZigBee技術(shù)具有強大的組網(wǎng)能力，可以形成星型、樹型和MESH網(wǎng)狀網(wǎng)，可以根據(jù)實際項目需要來選擇合適的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。MESH：網(wǎng)狀網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡具有強大的功能，網(wǎng)絡可以通過“多跳”的方式來通信；該拓撲結(jié)構(gòu)還可以組成極為復雜的網(wǎng)絡；網(wǎng)絡還具備自組織、自愈功能；星型和族樹型網(wǎng)絡適合一點對多點、距離相對較近的應用。

ZigBee網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)：Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應用四、開發(fā)芯片—CC2530簡介CC2530是TI公司開發(fā)的一款專門用于無線傳感器網(wǎng)絡中進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募尚酒梢杂糜?.4-GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE應用的一個真正的SoC解決方案。它能夠以非常低的功耗和較低的成本來建立強大的無線傳感器網(wǎng)絡，可以幫助我們進行一些實際的工程實際，目前在軍民領(lǐng)域都有著廣泛的應用。CC2530內(nèi)部使用業(yè)界標準的增強型8051CPU，結(jié)合了領(lǐng)先的RF收發(fā)器，具有8KB容量的RAM，具備32/64/128/256KB四種不同容量的系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存和其他許多強大的功能。CC2530根據(jù)內(nèi)部閃存容量的不同分為4種不同型號：CC2530F32/64/128/256，F(xiàn)后面的數(shù)值即表示該型號芯片具有的閃存容量級別。CC2530單片機采用QFN40封裝，外觀上是一個邊長為6mm的正方形芯片，每個邊上有10個引腳，總共40個引腳。CC2530的引腳布局如圖1-4所示。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應用四、開發(fā)芯片—CC2530簡介Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應用四、開發(fā)芯片—CC2530簡介按表1-1將CC2530的40個引腳按功能進行分類，其中共有有21個數(shù)字I/O引腳，這些引腳可以組成3個8位端口，分別為端口0、端口1和端口2，通常表示為P0、P1和P2。其中，P0和P1是完全的8位端口，而P2僅有5位可以使用。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應用五、課程思政思政元素強化愛國主義教育。在我國，對于物聯(lián)網(wǎng)標準的發(fā)展，華為的推進最早。2014年5月，華為提出了窄帶技術(shù)