zigbee协议【精编4篇】

好文供参考!1/21zigbee协议【精编4篇】【引读】这篇优秀的文档“zigbee协议【精编4篇】”由网友上传分享，供您参考学习使用，希望此文对您有所帮助，喜欢的话就分享给下载吧！zigbee协议【第一篇】关键词：Zigbee;簇树协议；路由1引言Zigbee是一种短距离、低速率的无线传感器网络的技术标准，其PHY层和MAC层协议为协议标准，主要特性是低速率、近距离、低功耗、低复杂度和低成本。目前，Zigbee技术已经应用于智能家居、工业控制、手机移动终端等领域，但主要还是限于Zigbee技术的无线个域网(WPN)应用，每个接入点所能接纳的传感器节点数远远低于协议所称的255个。为了达到传感器网络密集覆盖的目的，必须进行复杂的组网，这不仅增加了传感器网络的复杂性，还增加了网络整体的功耗，传感器节点的寿命大大降低。本文描述了簇树形拓扑结构的Zigbee传感器网络构建过程，并给出在簇树拓扑结构中的簇树协议的详细分析。2Zigbee的簇树结构无线个域网定义了三种拓扑结构：星形、网状和簇树拓扑。好文供参考!2/21在Zigbee的个域网里，必须有一个PAN协调器(PNC)。每个独立的PAN有一个唯一的标识，即PANid(PID)。临近区域内的节点构成了一个簇，每个簇有且仅有一个簇头(CLH),CLH是簇内协调器，负责管理该簇和簇标识(CID),CID是簇内所有设备共享的ID号。相邻的簇头又循环构成了另一个簇，这样依次反复，构成了一个簇树形结构的传感网络，簇树拓扑提高了Zigbee网络的覆盖区域。BRD是直接连接邻居簇的簇头的节点。Zigbee的簇树结构如图1所示3簇树(clustertree)协议分析簇的形成开始于簇头的选择。有了簇头后，簇头扩展连接到其他的成员节点上就形成了簇，多个簇构成了簇树网络。IntraClusterNetwork(1)簇头的形成一个节点打开后，它监听并搜索来自其他节点的HELLO信息。如果在一定时间内没有获取HELLO信息，它就变成簇头并向其他节点发送HELLO信息。新的簇头在接下来的时间里等待邻居的请求，如果它没收到任何连接请求，则又变成普通节点继续监听。簇头也可用其他的方法形成。总之，簇头的选择依赖于节点的存储/计算参数，如传输范围、功率容量、计算能力或位置信息。(2)簇树路由好文供参考!3/21单播情况下，当一个节点向其他的节点发送数据包时，它在源NID域设置自己的节点ID,在目标NID域设置目标节点ID。如果一个节点没有向它的邻居发送信息，目标节点位于树中源分支的下方，源节点在接收NID域时设置其孩子节点ID,并让其孩子节点继续转发到目标。如果源节点没有向其邻居发送信息，目标节点没有位于源分支的下方，源节点必须在接收NID域里设置其父节点ID,并向父节点发送数据包。当更新接收和发射NID域时，每个中间节点应该向目标节点转发数据包。除了最后一跳，数据包沿着簇树拓扑结构路由，如果目标节点位于树形结构的发送节点下方，数据包沿着分支达到目标节点。否则，数据包沿着树结构寻找目标。如果中间节点的邻居表里有目标节点，数据包被路由继续转发。当一个节点接收了单播信息，接收的节点向发送节点发送ACK信号。广播情况下，在一个簇内广播信息总是由簇头向其所有成员节点发送。接收节点不用ACK响应广播信息。成员节点应该转发其双亲节点发送的信息，这样可以避免相同的信息多次转发。InterClusterNetwork各簇之间通信是通过路由实现的，BRD节点作为路由器，连接簇并转发簇间通信的数据包，如图2所示。单播时，因为每个节点知道其父节点、孩子节点和BRD好文供参考!4/21的ID,它们能够决定是否收发数据包。当BRD节点收到数据包时，它检测目标地址，然后转发到相邻簇的BRD节点，或者转发到本簇内的目标节点。广播时，仅有DD能够向网络内的所有节点发送数据包。信息沿着簇的树路由转发。BRD节点从父节点向孩子节点广播数据包。4结束语本文描述了基于Zigbee的树形拓扑结构，以及簇树结构下的簇树协议的实现过程，对Zigbee技术用于传感器网络密集覆盖方面有一定的借鉴意义。参考文献[1]ZigBee/IEEEsummary[EB/OL].,2007-05-10.[2]WorkingGroupforWirelessPersonalAreaNetworks,2001-04-12.zigbee协议【第二篇】关键词ZigBee无线传感器网络协议1引言随着网络和通信技术的发展，人们对无线通信的要求也越来越高。短程、低速、廉价的无线通信技术整成为关注的焦点。目前，一种新的无线通信技术引起了人们的关注，这就是所谓的ZigBee技术。ZigBee技术的出现，正好满足了传感器网络好文供参考!5/21低端的、面向控制的、应用简单的专用标准。ZigBee以其高通信效率、低复杂度、低功耗、低速率、低成本、高安全性以及全数字化等诸多优点，使其和无线传感器网络完美的结合在一起。目前，基于ZigBee技术的无线传感器网络的研究和开发已经得到越来越多的关注。2ZigBee技术简介ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，主要适合于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能。它弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺，其成功的关键在于丰富而便捷的应用。它依据标准，在数千个小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。ZigBee技术的应用前景被非常看好。ZigBee在未来的几年里将在工业控制、工业无线定位、家庭网络、汽车自动化、楼宇自动化、消费电子、医用设备控制等多个领域具有广泛的应用前景，特别是家庭自动化和工业控制，将成为今后ZigBee的主要应用领域。3无线传感器网络的开发设计基于IEEE标准和ZigBee协议的无线传感器网络由STIM、ZigBee和NCAP三部分组成，在IEEE的结构模型上用无线接好文供参考!6/21口取代了有线的TII接口，通过在STIM和NCAP中嵌入ZigBee模块，采用ZigBee协议实现了STIM和NCAP之间的无线数据传输。系统硬件总体设计无线传感器节点执行数据采集、处理和通信等工作。ZigBee技术将终端从器件上分成两类。一类是全功能器件FFD，它拥有足够的存储空间来存放路由信息并且处理能力也相应增强，它承担了网络协调者的功能，可以同网络中的任何设备通信，可存在于任何拓扑结构中。另一类是简化功能器件RFD，它内存较小，功耗低，不能作为网络协调者，只能与FFD通信，实现简单，多用于星型拓扑结构中。全功能器件主要起到网关的作用，而简化功能器件是最基本的传感器节点，用来捕获数据信息并传递给其范围内的网关节点。整个网络由若干终端设备和监控中心组成，网络采用星型拓扑结构，监控中心由1台计算机和多个协调器组成，协调器是一种实现一组很多ZigBee服务的FFD，负责与所控制的子节点通信、汇集数据和控制或起到通信路由的作用。设备节点可以是FFD或RFD，RFD是最简单的ZigBee节点，只实现一组最少的ZigBee服务。数据采集模块主要负责监测区域内信息的采集并将各种传感器采集的信号转变为数字信号并送给微处理模块；微处理模块负责控制整个节点的处理操作、路由协议、同步定位、功好文供参考!7/21耗管理、任务管理等，最主要的是需要实现网络安全可靠的通信协议；无线通信模块负责与其他节点进行无线通信，交换控制消息和收发采集数据；电源模块管理单元选通所用到的传感器。通过通用接口实现附加功能与系统核心模块相分离，降低系统复杂性并可根据实际应用添加不同类型的传感器。系统软件总体设计ZigBee系统软件的开发是在厂商提供的ZigBee协议栈的基础上进行的，这涉及与传感器的配合以及网络架构等方面的问题。ZigBee协议栈分为有偿和无偿两种。目前世界上最大的两家ZigBee芯片提供商TI和Freescle都推出了符合各自生产的ZigBee芯片的协议栈。当一个无线传感器网络形成之后，节点一般处于休眠状态。而当某个节点在一个随机时间醒来或被某事件唤醒后，其第一个步骤就是搜索其通信范围内已存在的网络。如果找到网络，本节点将根据所获得的网络信息选定一个父节点并提出入网申请，同时等待父节点的请求响应。此时如果没有找到任何网络，节点将申明自己为PAN网络协调器并建立网络，并作为父节点接收入网申请。当父节点收到一个入网申请后，将根据请求信息作出是否允许加入网络的判断，若允许加入，父节点将发出请求响应并告知子节点。子节点收到请求响应后，将获得父节点分配给它的一个网络地址（也称为短地址）作为网络内唯一的身份标识。至此，节点将成功加入网络。加入网络后，好文供参考!8/21节点将作为协调器广播信标帧，同时接受新节点的入网请求。这样，通过一级一级的短地址分配，传感区域内的所有节点将组成簇树的网络拓扑结构。簇树结构的无线传感器网络中的所有节点均为FFD。任何一个节点都有建立网络的能力，建立网络的节点及PAN网络协调器对应着无线传感器网络中的网关节点。其它协调器可作为子节点加入网络，并具有加入其他未入网节点的能力，每个节点都具备路由和数据转发功能。在节点入网的过程中，相互通信的一对节点构成父子关系，已经加入网络的节点称为父节点，另一个节点称为它的子节点。系统测试总体设计系统测试分为硬件测试和软件测试两种方法。硬件测试包括：射频部分测试、ADC测试、温度传感器测试、UART测试、时钟模式测试、随机数测试、加密解密测试、直接存储测试、电源模式测试、时钟中断测试和外部中断测试等，其中，射频部分测试是最为重要的部分。软件测试是将插上带有射频控制模块的监控设备通过USB接口连接到计算机后，配合使用一些列工具软件实现一台ZigBee数据协议分析仪的功能。参考文献：zigbee协议【第三篇】关键词：ZigBee；OTA；数据压缩；CRC32好文供参考!9/21中图分类号：TN921?34 ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ；文献标识码：A ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ；文章编号：1004?373X（2014）23?0001?04Abstract：TI′sZstackwasselectedasaresearchbase，whichimprovedonthebasisofOTAtechnologyestablishedbyZigBeeAlliance.Amulti?concurrent，reliable，efficient，low?powerOTAsolutionwasdesigned.alsoThedatacompressiontechnologyisusedinthissolutiontocompressthefirmwarecodedata，soastoimprovetheperformanceoftheapplication.ItwasimplementedonCC2530sensingnodes，andwasappliedtoZigBeenetworkwithmorethan200sensornodessuccessfully.Thereliabilityandstabilityofthesolutionwerevalidated.Keywords：ZigBee；OTA；datacompression；CRC320 ；引 ；言TI根