zigbee的学习记录（完整）

星期八职场经验网（）【现成经验助你快速完成工作】关于ZIGBEE技术Zigbee的由来在蓝牙技术的使用过程中，人们发现蓝牙技术尽管有许多优点，但仍存在许多缺陷。对工业，家庭自动化控制和遥测遥控领域而言，蓝牙技术显得太复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等，而工业自动化对无线通信的需求越来越强烈。正因此，经过人们长期努力，Zigbee协议在2003年中通过后，于2004正式问世了。Zigbee是什么Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网，每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信；每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里；另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。例如，你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个Zigbee控制网络。不同的是，Zigbee网络主要是为自动化控制数据传输而建立，而移动通信网主要是为语音通信而建立；每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个Zigbee“基站”却不到1000元人民币;每个Zigbee网络节点不仅本身可以与监控对对象，例如传感器连接直接进行数据采集和监控，它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料;除此之外，每一个Zigbee网络节点（FFD）还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点（RFD）无线连接。每个Zigbee网络节点（FFD和RFD）可以可支持多到31个的传感器和受控设备，每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的接口方式。可以采集和传输数字量和模拟量。Zigbee技术的应用领域Zigbee技术的目标就是针对工业，家庭自动化，遥测遥控，汽车自动化、农业自动化和医疗护理等,例如灯光自动化控制，传感器的无线数据采集和监控，油田，电力，矿山和物流管理等应用领域。另外它还可以对局部区域内移动目标例如城市中的车辆进行定位.通常，符合如下条件之一的应用，就可以考虑采用Zigbee技术做无线传输：1．需要数据采集或监控的网点多；2．要求传输的数据量不大，而要求设备成本低；3．要求数据传输可性高，安全性高；4．设备体积很小，不便放置较大的充电电池或者电源模块；5．电池供电；6．地形复杂，监测点多，需要较大的网络覆盖；7．现有移动网络的覆盖盲区；8．使用现存移动网络进行低数据量传输的遥测遥控系统。9．使用GPS效果差，或成本太高的局部区域移动目标的定位应用。Zigbee技术的特点省电：两节五号电池支持长达6个月到2年左右的使用时间。可靠：采用了碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用星期八职场经验网（）【现成经验助你快速完成工作】时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突；节点模块之间具有自动动态组网的功能，信息在整个Zigbee网络中通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性。时延短：针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。网络容量大：可支持达65000个节点。安全：ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用通用的AES-128。高保密性：64位出厂编号和支持AES-128加密。Zigbee的发展前景Zigbee技术和RFID技术在2004年就被列为当今世界发展最快，市场前景最广阔的十大最新技术中的两个。关于这方面的报道，你只需在百度，或GOOGLE搜索栏中键入“Zigbee”,你就会看到大量的有关报道。总之，今后若干年，都将是Zigbee技术飞速发展的时期。Zigbee技术在我国的应用情况尽管，国内不少人已经开始关注Zigbee这们新技术，而且也有不少单位开始涉足Zigbee技术的开发工作，然而，由于Zigbee本身是一种新的系统集成技术，应用软件的开发必须和网络传输，射频技术和底层软硬件控制技术结合在一起。因而深入理解这个来自国外的新技术，再组织一个在这几个方面都有丰富经验的配套的队伍，本身就不是一件容易的事情，因而，到目前为止，国内目前除了成都西谷曙光数字技术有限公司，真正将Zigbee技术开发成产品，并成功地用于解决几个领域的实际生产问题而外，尚未见到其它报道。Zigbee和现有移动网（GPRS，CDMA-1X）的比较1．无网络使用费：使用移动网需要长期支付网络使用费，而且是按节点终端的数量计算的，而Zigbee没有这笔费用；2．设备投入低：使用移动网需要购买移动终端设备，每个终端的价格在人民币1000元上下，而使用Zigbee网络，不仅Zigbee网络节点模块（相当于基站）费用每只人民币不到1000元，而且，主要使用的网络子节点（相当于手机）的价格还要低得多；3．通信更可靠：由于现有移动网主要是为手机通信而设计的，尽管CDMA-1X和GPRS可以进行数据通信，但实践发现，不仅通信数率比设计速率低很多，而且数据通信的可靠信也存在一定的问题。而Zigbee网络则是专门为控制数据的传输而设计的,因而控制数据的传输具有相当的保证。4．高度的灵活性和低成本：首先，通过使用覆盖距离不同,功能不同的Zigbee网络节点，以及其它非Zigbee系统的低成本的无线收发模块，建立起一个Zigbee局部自动化控制网，（这个网络可以是星型，树状，网状及其共同组成的复合网结构）再通过互联网或移动网与远端的计算机相连，从而实现低成本，高效率的工业自动化遥测遥控；5．比起现有的移动网来，尽管Zigbee仅仅只是一个局域网，覆盖区域有限，但它却可以与现有的移动网，互联网和其它通信网络相连接，将许多Zigbee局域网相互连成为一个整体。有效的解决移动网的盲区覆盖问题：我们知道，现有移动网络在许多地方存在盲区，特别是铁路，公路，油田，矿山等野外，更是如此。而增加一个移动基站或直放站的费用是相当可观的，此时使用Zigbee网络进行盲区覆盖不仅经济有效，而且往往是现在唯一可行手段。星期八职场经验网（）【现成经验助你快速完成工作】Zigbee与现有数传电台的比较1．可靠性高：由于Zigbee模块的集成度远比一般数传电台高，分离元器件少，因而可靠性更高；2．使用方便安全：因为集成度高，比起一般数传电台来，Zigbee收法模块体积可以做得很小，而且功耗低，例如成都西谷公司远距离传输模块（2-5公里），最大发射电流比一个CDMA手机还要小许多，因而很容易集成或直接安放在到设备之中，不仅使用方便，而且在户外使用时，不容易受到破坏；3．抗干扰力强，保密性好，误码率低：Zigbee收发模块使用的是2.4G直序扩频技术，比起一般FSK,ASK和跳频的数传电台来，具有更好的抗干扰能力，和更远的传输距离；参阅我们网站中有关CDMA直序扩频技术的优越性讨论，和Cypress公司有关实验报道。4．免费频段：Zigbee使用的是免费频段，而许多数传电台所使用的频段不仅需要申请，而且每年都需要向国家无委会交纳相当的频率使用费。5．价格低：Zigbee数传模块的价格只有具有类似功能的数传电台的几分之一；(2.4G,250kps,3-5公里距离DSSS数传模块每只不到200元人民币)提供低成本，高可靠性的无线数传互联网平台（包括软件和硬件）,以及相关技术支持，以满足不同客户的具体需要，就是我们的服务宗旨。学习Zstack之1Zstack情况：本人采用的是TI的Zstack1.4.3协议，据说这个需要IAR7.30B及以上版本，而目前市面上又没有破解，所以用的人很少，这也是我的机会！呵呵！（傻笑有点多，关键是WORD里没有表情符号，不能正常表达我此时的心情！）正式开始：开始之前在说一句：从TI网站上下载的Zstack的方法就不介绍了。否则就是从-1开始了而不是从0开始了-----------------我是这么觉得的！第一步：安装Zstack从TI官方网站上下载的Zstack为：swrc072c.zip，我想这个压缩包大家都认识。解压之后为：ZStack-CC2430-1.4.3.exe文件。这个安装文件大家都会了。默认安装路径为：C:\TexasInstruments\ZStack-1.4.3。安装之后在C:\TexasInstruments\ZStack-1.4.3目录下有各PDF文档为：GettingStartedGuideCC2430.pdf，不用多说，这个肯定是要看的。既然把它放到这么前面，说明它是入门中的入门文档。下面就简单介绍下这个文档：1、介绍了安装ZStack-CC2430-1.4.3.exe需要的硬件软件条件:需要电脑、操作系统为Windows2000或WindowsXP。至于更高或更低版本的本人没有尝试。2、讲了安装流程。这个有点多余了，这年月哪个有电脑的没有安装上百上千次的软件啊？但是需要强调的是安装路径----默认就好！3、接下来就是让我们看的第一个文档为：Start-Programs-TexasInstruments-ZStack-1.4.3-Z-StackUser’sGuide,既然让我看我就来看看这个文档！！星期八职场经验网（）【现成经验助你快速完成工作】第二步：Z-Stack用户指导这个文档的更新时间为：2007年12月21日----应该还是比较新的版本。由于本人英文的却有限，就不翻译了，浏览一遍，把大概意思说下就可以了：1、介绍1.1、适用范围本文档适用于CC2430ZigBee开发板----CC2430ZDK。2、产品包描述（TI提供的CC2430ZDK工具包）2.1、安装包内容这个就是上面提到的的ZStack-CC2430-1.4.3.exe安装之后的所有内容了。说白了就是包含Zstack开发所需要的所有软件和文档资料等。2.2、开发板介绍两块SmartRF04EB评估版，每个都可以用于CC2430EM评估模块。如图1-1所示：Figure1:ChipconSmartRF04EBEvaluationBoardwithCC2430EM5块CC2430DB评估板，如图1-2所示：星期八职场经验网（）【现成经验助你快速完成工作】Figure2:ChipconCC2430DBDevelopmentBoard10个SOC_BB评估板，每个都可以用于CC2430EM或CC2431EM。如图1-3所示：Figure3:ChipconSOC_BBBatteryBoard2.3、电缆也就是包含开发包所需要的电缆，如RS232串口线，USB线等等附属配件。3、安装配置3.1、主机配置一台个人计算机----也就是电脑哈。我想玩嵌入式的应该都有，而现今不过时的配置就可以：下面是最低配置.NET1.1架构星期八职场经验网（）【现成经验助你快速完成工作】WindowsXPServicePack1(i如果是WindowsXP)1个串口（也就是RS232接口）s1USB接口个人认为要求已经相当低了，如果你的电脑没有这配置，个人强烈建议马上扔掉！不过如今笔记本电脑很少有串口的，所以建议使用台式电脑，而且装机的时候一定要把串口引出，否则就比较麻烦了！3.2、目标板需求其实也是开发环境需求---IAREW8051。目前需要的版本为7.30B及以上。要求还是比较高的，因为目前这个版本没有破解的。但是在上有30天评估版下载。这个版本使用一定要小心，因为如果30天之后仅仅是卸载IAR重新安装是没有用的，一般最笨的办法是重新安装操作系统。解决这个问题最好的办法就是买正版，呵呵，我想绝大多数像我这样的中国人都不会买的。除此之外最好的办法就是破解，但是目前这个破解极少，都是需要收费的，而且都是国外网站才有，所以我们就只好期望中国的高人抓紧破解并公开了！当然其他解决办