1、2020/7/27，1，ZigBee基礎知識，2020/7/27，2，Contents，2020/7/27，3，ZigBee概述，ZigBee ZigBee技術提供了簡單的結(jié)構、低成本、低電功耗、低速率、可靠的短距離無線電通訊ZigBee的網(wǎng)絡標準由IEEE 802.15工作組負責制定，被稱為802.15.4(ZigBee )技術標準。2020/7/27、4、ZigBee個人資料、2020/7/27、5、ZigBee發(fā)展歷史，近年來各種無線通訊技術發(fā)展迅速，大大提高了人們的生產(chǎn)率和生活質(zhì)量。 但是，在日常生活中，我們還被各種各樣的線纜束縛著，正在考慮能否近距離實現(xiàn)各種機器間的無線電通訊。 縱觀

2、目前發(fā)展的比較成熟的無線通訊技術，這些個技術比較復雜，資源多，成本高，不適用于短程無線電通訊。 1999年藍牙技術開始應用，但由于芯片價格高、電功耗高、連接協(xié)議復雜、廠家通訊端口力不足、傳輸距離限制和抗干擾能力差等特點，發(fā)展緩慢，藍牙技術已成為要求低成本、低電功耗的工業(yè)控制和家庭網(wǎng)絡2020/7/27，6，6，ZigBee發(fā)展的歷史，2000年12月IEEE (美國電子發(fā)電工協(xié)會)成立了802.15.4工作組，致力于低成本、低電功耗、低速率的無線接入技術的開發(fā)。 2001年8月，美國成立了ZigBee聯(lián)盟，他們提出的ZigBee技術被確認為IEEE 802.15.4標準。 2003年5月，IE

3、EE 802.15.4標準通過。 目前，ZigBee聯(lián)盟在世界上有300多家成員公司(包括日本三菱電氣公司、美國摩托羅拉公司、荷蘭飛利浦半導體公司、中國華為公司等)。 2020/7/27，7，ZigBee技術的特點，低速率：數(shù)據(jù)傳輸率為20250kb/s，分別提供250 kb/s (2.4 GHz )、40kb/s (915 MHz )的低電功耗：在低電功耗電腦待機模式下，通常的5號電池2臺在624月使用這也是ZigBee支持者引以為豪的獨特優(yōu)點。 低成本：由于ZigBee數(shù)據(jù)傳輸速度低、連接協(xié)議簡單，大大降低了成本，而且ZigBee協(xié)議免除了專利費用。 ZigBee網(wǎng)絡節(jié)點模塊一般在1000

4、元以下，主要使用的網(wǎng)絡子節(jié)點的價格降到100元以下。 容量大： ZigBee網(wǎng)絡可以用一個節(jié)點管理多個子節(jié)點，最多可以管理254個子節(jié)點，云同步可以用上級網(wǎng)絡節(jié)點管理該節(jié)點，可以構成65000個節(jié)點大型網(wǎng)絡延遲短： ZigBee的響應速率快， 一般情況下，從睡眠狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\行狀態(tài)需要15ms，節(jié)點進入網(wǎng)絡需要30ms，與此相對，藍牙需要310s，WiFi需要3s。 在這樣節(jié)省能源消費的另一方面，對時間延遲敏感的情況下，例如，應用于工業(yè)的傳感器需要以毫秒速度獲得信息，設置于廚房的煙霧探測器也需要盡可能短的時間獲得信息并將該信息傳遞至網(wǎng)絡控制器，從而阻止火災的發(fā)生。2020/7/27，8，8，Zi

5、gBee技術特征、短距離：傳輸范圍通常在10100m之間，可以復蓋普通家庭和辦公室，并且可以在增加RF傳輸功率之后增加到13KM。 保密工作高： ZigBee提供3級保密工作模式，保證保密工作。 可靠性：采用了沖突避免措施，為需要固定帶寬的通訊服務提供了專用時間槽，避免了傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡沖突和沖突。 MAC層采用完全確認的數(shù)據(jù)傳輸模式，在每個發(fā)送的報文分組必須等待接收側(cè)的確認消息。 如果在轉(zhuǎn)發(fā)過程中出現(xiàn)問題，可以重新發(fā)送。 2020/7/27，9，9，ZigBee和802.15.4標準，ZigBee是對IEEE 802.15.4的擴展。 ZigBee不僅處理802.15.4的名稱，而且IEEE只

6、處理底層MAC層和物理層連接協(xié)議，ZigBee聯(lián)盟對其網(wǎng)絡層連接協(xié)議和API進行了標準化。 ZigBee聯(lián)盟還開發(fā)了安全層。加密法2020/7/27，10、ZigBee連接協(xié)議層的作用、物理層、MAC層、網(wǎng)絡/保密工作層、通訊端口/應用層對數(shù)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的完全性，作用：物理層是連接協(xié)議的最底層，承擔著與外部直接作用的塔斯克。 主要目的：控制射頻收發(fā)器的工作，負責設備間無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡鏈接的建立、維護和確認模式的數(shù)據(jù)收發(fā)。 應用程序通訊端口層根據(jù)服務和需要在多個解老虎鉗之間進行通訊。 應用層主要是由用戶基于具體的應用程序來開發(fā)的。2020/7/27、11、ZigBee的含義、ZigBee的三個含義

7、：這些個三個含義是圣三一的關系，聯(lián)盟是協(xié)議和技術的主要開發(fā)者協(xié)議就像社會法律、交通規(guī)則，聯(lián)盟和技術都必須遵守的技術是聯(lián)盟和協(xié)議的載體和具體表現(xiàn)。 總之，三個是整體的三個方面。 1. ZigBee聯(lián)盟ZigBee聯(lián)盟成立于2002年，現(xiàn)已超過300多個成員單位。 聯(lián)盟任務：為可靠、經(jīng)濟、低功耗的合十禮無線網(wǎng)絡監(jiān)控產(chǎn)品建立開放的全球標準。 聯(lián)盟目標：通過在日常老虎鉗中注入無線合十禮和智能二烯烴功能，簡化易用性，顯著提高靈活性和移動性。 聯(lián)盟的工作： (1)網(wǎng)絡層、保密工作和應用層標準(網(wǎng)絡層OSI模型應記住) (2)提供互操作性和兼容性測試規(guī)范(推進ZigBee布蘭德，提高市場感知度) (4)技術

8、發(fā)展2. ZigBee協(xié)議，標準也是ZigBee ZigBee的軟件部分3. ZigBee技術ZigBee是廉價且低電功耗的近距離無線電網(wǎng)絡通訊技術。 主要指ZigBee的硬件部分，2020/7/27、12，ZigBee技術的優(yōu)越性，數(shù)據(jù)傳輸率低： 10kb/s250kb/s，專注于低速率傳輸應用。 低電功耗：低電功耗待機模式下，通常的5號電池2臺在624月可用。 低成本：由于ZigBee的數(shù)據(jù)傳輸速度低、連接協(xié)議簡單，大大降低了成本。 每枚ZigBee芯片的價格約為2美元。 大容量：網(wǎng)絡可以容納65500臺去老虎鉗。 時延短：典型探索設備的時延為30ms，休眠激活時延為15ms。 網(wǎng)絡自組織

9、，自我治愈能力強，通訊可靠。 數(shù)據(jù)保密工作： ZigBee提供數(shù)據(jù)一致性檢驗和身份驗證功能，并采用AES-128加密法算法(目前最好的文本加密法算法之一美國新的加密法算法)來保證安全性。 工作頻帶的靈活性：頻帶2.4GHz、868MHz (歐洲)、915MHz (美國)均使用未經(jīng)許可的頻帶。2020/7/27、13、ZigBee應用的情況下，家電設備：電視、DVD、CD機等電子設備的遙控器(包含ZigBee功能的大哥大能夠支持主要的遙控器功能)。 PC外圍設備：合十禮無線牛鼻子板、鼠標、男同性戀游戲操縱桿等。 工業(yè)控制：利用傳感器和ZigBee網(wǎng)絡，簡化數(shù)據(jù)的自動收集、分析和處理。 醫(yī)療設備控

10、制：醫(yī)療傳感器、患者的緊急調(diào)用按鈕等。 可人機交互的玩具。2020/7/27、14、基于ZigBee技術的遠程抄表系統(tǒng)、ZigBee三表造形系統(tǒng)針織面料大廈結(jié)構圖各大廈的水電煤三表用RS485男低音連接數(shù)據(jù)采集站，并與ZigBee遠端節(jié)點連接。 每個unicode大樓都有一個ZigBee遠程節(jié)點，用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)以及路由組數(shù)據(jù)。 ZigBee遠程節(jié)點將上載到ZigBee中央節(jié)點。 對2020/7/27、15、ZigBee進行總結(jié)，ZigBee是一種新的短距離、低速率的合十禮無線網(wǎng)絡技術。 ZigBee技術和電子標簽系統(tǒng)技術在2004年是當今世界上發(fā)展最快的技術。 市場前景最廣的十大最新技術中

11、的兩項。 今后將是三年五載ZigBee技術急速發(fā)展的時期。、2020/7/27、16、一、無線電通訊發(fā)展現(xiàn)狀、若干無線通訊技術、融合并建構一個全空間無線電網(wǎng)絡、2020/7/27、17、一、無線電通訊發(fā)展現(xiàn)狀、若干無線通訊技術、zi 2020/7/27、19、二、各種無線電通訊特征， 1 .電子標簽系統(tǒng)(radiofrequencyidentification )的特征如下： 2020/7/27，20，兩次，各種無線電通訊的特征，1 .電子標簽系統(tǒng)，只能識別一種類型的條形查詢密碼二、各種無線電通訊的特點，1 .電子標簽系統(tǒng)(radiofrequencyidentification )，2020

12、/7/27，23，二、各種無線電通訊的特點，1 .電子標簽系統(tǒng)。 1 .電子標簽系統(tǒng)、應用前景、2020/7/27、25、二、各種無線電通訊的特征1 .電子標簽系統(tǒng)英語：藍牙代表短程無線通訊技術，“藍牙”一詞是丹用他的名字“藍牙”命名這樣的短程無線電通訊的技術標準，有統(tǒng)一四分五裂局面的意義。 根據(jù)這種技術，能夠?qū)㈦娮釉O備彼此無線連接，能夠省略以往的電線。2020/7/27、27、二、各種無線電通訊的特征、2 .藍牙技術(bluetooth )、2020/7/27、28、二、各種無線電通訊的特征、2藍牙的基本樂隊處理電路和RF收發(fā)器電路集成在一個CMOS LSI中迄今為止只有英吉利的CSR公司和

13、美國的Broadcom公司研究了該LSI，TI首先實現(xiàn)了這種芯片的整體別致的產(chǎn)品化。2020/7/27、30、二、各種無線電通訊的特點、2 .藍牙技術(bluetooth )采用4種運作模式，其最大消耗電流為25mA、2020/7/27。 2 .藍牙技術(藍牙)，2020/7/27，33，2，各種無線電通訊特點，2 .藍牙技術(藍牙)，藍牙適配器，以2020/7 /六零年代為首的脈沖通訊技術，主要用于軍用雷達，定位，電信系統(tǒng)超寬帶技術最快，在譜極寬的超短脈沖進行通訊。 通訊速度達到數(shù)百Mbit/秒以上。2020/7/27、35、二、各種無線電通訊特征、3超寬帶(奧特合十禮樂隊技術)、2020/

14、7/27、36、二、各種無線電通訊特征、3超寬帶(奧特合十禮樂隊)英特爾、TI、摩托羅拉等大公司開始開發(fā)高速UWB技術時脈沖未經(jīng)許可，采用傳統(tǒng)載波調(diào)制技術，改造成具有超寬帶技術的特征，發(fā)表了多波段OFDM(MB-OFDM )和DS-CDMA兩種大小的OFDM(MB-OFDM )和DS-CDMA兩種方案經(jīng)過了三年五載的激烈競爭，2007年3月， ISO正式通過WiMedia聯(lián)盟提出的MB-OFDM標準，WiMedia聯(lián)盟最終在標準中獲勝，正式成為超寬帶技術的第一個國際標準。、2020/7/27、38、二、各種無線電通訊特征、3超寬帶(超合十禮樂隊技術)、2020/7/27、39、二、各種無線電通

15、訊特征、3超寬帶(超合十禮樂隊)、2020/7/27、41、二、各種無線通信特征、3 UWB (超寬帶) 由于超寬帶技術已可提供相當于計算機男低音的傳輸率，因此個人終端可從網(wǎng)際網(wǎng)絡或有線局域網(wǎng)立即下載大量數(shù)據(jù)，可攜帶具有存儲大部分數(shù)據(jù)的超寬帶功能的小型終端，從任何地方網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫到當前的超寬帶網(wǎng)絡上。 另外，合十禮無線超寬帶接口將成為超寬帶技術用以替代現(xiàn)有USB接口的線纜連接的最有前途的應用。2020/7/27、42、二、各種無線電通訊特征、3超寬帶(超合十禮樂隊技術)、超寬帶的應用、2020/7/27、43、二、二邏輯性的網(wǎng)絡、信息預載荷方式、C/S、B/S模式、2020/7/27、45、二4.Zigbee無線通訊技術，問題：隨處可見的Zigbee技術提供