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1、ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用2007,43(6)143ZigBee无线通信协议实现技术的研究1,22任秀丽,于海斌1,22RENXiu-li,YUHai-bin1.吉林师范大学计算机学院,吉林四平1360002.中国科学院沈阳自动化研究所,沈阳1100161.SchoolofComputer,JilinNormalUniversity,Siping,Jilin136000,China2.ShenyangInstituteofAutomation,C
2、hineseAcademyofSciences,Shenyang110016,ChinaE-mail:rxl@sia.cnRENXiu-li,YUHai-bin.StudyofrealizingtechnologyonZigBeewirelesscommunicationprotocol.ComputerEngineeringandApplications,2007,43(6):143-145.Abstract:Withtherapiddevelopmentofwirelesscommunication
3、technologies,manynewwirelesscommunicationtechnologiesconstantlycomeforth.TherisingZigBeehasbeenagoodappliedfield.Inthispaper,thereisacompletelyanalysisandstudyforZigBeewirelesscommunicationprotocol,andgivethedetailedrealizingtechnologyofnetworklayersoast
4、osupportthedevelopmentofitssoftware.Keywords:wirelesscommunication;ZigBee;protocol;routing;algorithm摘要:随着无线通信技术地迅速发展,新的技术不断出现。当前新兴的ZigBee技术具有很好的应用前景。针对ZigBee无线通信协议的实现进行了全面地剖析和研究,给出了网络层协议实现技术的细节,以便支持其实现软件地开发。关键词:无线通信;ZigBee;协议;路由;算法文章编号:1002-8331(2007)06-
5、0143-03文献标识码:A中图分类号:TP3931引言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近几年来,随着无线移动通信技术地迅速发展,新的技术一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。不断出现。从蜂窝移动通信到宽带接入,再到无线局域网,使世ZigBee技术的较低数据速率以及较小通信范围的特点决定了界在这张无线的大网中变得越来越小。红外、HomeRF、蓝牙和它适合于承载数据流量较小的业务。本文针对ZigBee技术的802.1l等技术的出现又推动了无线个人域网(WPAN)的向前
6、发实现细节进行了剖析和研究,给出了网络层协议实现技术的细展。节,以便支持其实现软件的开发。目前的无线通信技术主要致力于如何提高通信速率,而相对于简单无线连接的应用领域,如工业现场各种传感器的参数2ZigBee的协议体系结构收集等,由于数据传输量小,并不需要很高的传输速率。如果使为了遵循国际标准组织(ISO)开放系统互连(OSI)参考模用现有的、过于复杂的无线通信技术将消耗很多能量,并且占式,ZigBee联盟采用了IEEE802.15.4标准定义的单一的MAC用过多的计算和通信资源,同时也增加了设备成本。
7、因此,迫切层和多样的物理层,它制定了MAC层以上的协议,其协议体系结构[2,4]如图1所示。需要一种低复杂度、低功耗、低速率、低成本的无线通信技术。为了满足这种要求,在2002年8月,由英国Invensys公司、日2.1物理层本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公IEEE802.15.4标准定义了两个物理层,分别是868MHz/司成立了ZigBee联盟,并于2004年12月,正式公布了无线通915MHz物理层和2.4GHz物理层,两个物理层都使用相同信技术ZigBee的1.0标准。的数据
8、帧格式[3],如图2所示。采用直序扩频技术DSSS(Di-ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低rectSequenceSpreadSpectrum,DSSS),降低了数字集成电路成本的双向无线通信技术[1,5]。工作在2.4GHz的ISM频段上,的成本。不同之处在于它们的工作频率、调制技术、扩频码片长传输速率为20kb/s-250kb/s,传输距离为10m-75m。主要适度和传输速率。868MHz是欧洲的ISM频段,它
