ZigBee/IEEE802.15.4概述
总述
ZigBee联盟[2]于2004年12月通过了ZigBee规范。它是针对低功耗、低成本无线嵌入式网络而制定公开的,全球的标准。表1中列出了一些ZigBee 解决方案 适合的应用领域。
表 1. 应用领域
能源管理及辅助功能:
* 自动调温器
* 加热, 通风, 空调 (HVAC)
* 百叶窗等窗帘的控制
灯光控制系统:
* 电源插座
* 调光器
* 开关
* 远程控制
环境及农业监控:
* 温度
* 二氧化碳
* 湿度
* 振动
工业:
* 工业设备监控l
* 常规无线嵌入式传感器网络
* 总量控制
* 资产跟踪
自动读表系统:
* 电
* 气
* 水
健康护理 / 医疗:
* 病人监护
安全报警系统:
* 家庭安全
* 烟雾探测
* 入室抢劫报警
·漏水系统
消费电子系统:
* 远程控制
* 含ZigBee功能的手机, 例如, 支持遥主要控器功能
·PC周边
ZigBee是建立在IEEE802.15.4[1]定义的可靠的物理层(PHY)和媒体访问层(MAC)之上的标准。在PHY层和MAC层之上,ZigBee定义了具有数据安全特性和互操作应用界面的网状网、星状网和集群树状网络拓扑结构。
ZigBee 规范
ZigBee规范是由ZigBee联盟共同制定的,它定义了基于IEEE802.15.4PHY和MAC层之上的网络,安全及应用层。ZigBee联盟同时也制定了互操作性和兼容性测试的规范
ZigBee网络层主要功能是发现设备并建立设备间无线链路,其网路层支持三种网络拓扑结构,星状网,网状网(对等)和集群树状网结构。图1展示了以上三种拓扑结构。
网状网具有较高的可靠性和可测量性,因为其可以提供不止一条的网络路径。像这样的网络还具有所谓的“自修复”功能。例如,如果一个路由器节点出现故障,数据将由网络中可选的其他路由器传送,前提是路由器节点的密度足够大。
图1 ZigBee 网络类型
ZigBee网络的建立是非常简单的,因为网络的形成是自动完成的。此外,ZigBee网络还具有很好的可测量性。
IEEE802.15.4 定义了两类设备类型;精简功能设备(RFD)和全功能设备(FFD).在ZigBee系统中,这两类设备指的是物理设备类型。
在ZigBee网络中,一个节点可以有三种角色:ZigBee协调器,ZigBee路由器,和ZigBee终端设备。这些是ZigBee的逻辑设备类型。