紫蜂技术应用.doc

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1、利用紫蜂(ZigBee)技术实现通信装备的无线组网摘要紫蜂技术是一种新兴的专为低速率无线个域网(LR-WPAN)而设计的低成木、低功耗的短距离无线通信协议，可由多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在隸个网络范围内，它们Z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，到扩展示的几百米，共至几公里，但由于紫蜂技术出现较晩，其规范及应用仍在不断的完善和发展Z屮。木文分析了紫蜂技术协议的网状网络组网方案，提出了紫蜂技术在军事通信领域屮的应用，研究如何采用紫蜂技术实现野战通信装备组网，并构建了野

2、战通信装备组网的系统结构、技术方案、硬件设计方案，针对目前的应用方式优化了组网方案和ZBR路由算法，简化入网的流程，减小协调器对节点加入的处理时间，减少纽•网应用屮入网延迟，避免在网络屮相互冲突，为野战通信装备实现无线组网、遥控提供了确实可行的方案。关键词：紫蜂技术、野战通信、组网方案1、系统设计的背景随着军队通信技术的发展，野战通信装备层出不穷，野战通信车辆上的装备数量越来越多，功能越来越复杂，一台通信车上通常装配有短波、超短波电台、转接控制器、声码话、电脑、传真、打印机等，还有的车更是配备了北斗一卫星系统及接入网控

3、制器等等。这些设备Z间的连接线多、连接也非常复杂，而且都是埋藏在车壁内，安装拆御祁非常的不方便。如果设备连接线出现问题，带来的就是查线复杂、维修不便，严重的影响了通信的连续性。因此，如何能够利用先进的信息技术，为军事通信带来技术的革新，以更加科学、合理、方便的方式保障我年野战通信的畅通和连续性就成为菲常必要和迫切的课题。基于上述理念，我就依托于最新的短程无线技术ZigBee（紫蜂）技术，提岀了建立野战通信车辆内通信装备的无线组网系统，系统可实现车内通信装备的无线组网、与有线相结合的方式为通信装备的互连互通提供一套确实可

4、靠的方案。2、系统的设计2.1紫蜂技术简介Zigbee技术是一种近距离、低成木、低功耗、低数据速率的无线通信技术，Zigbee的目标是建立一个无所不在的传感器网络（UbiquitousSensorNetwork）,主要适川于自动控制和远稈控制领域，可以嵌入到各种设备中，同时支持地理定位功能。2.1.1ZigBee技术优势1.数据传输可靠：ZigBee的MAC层采用CSMA/CA的碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突；同时，MAC层采用了完全确认的数据传输机制，每个发送的

5、数据包都必须等到接收方的确认信息。同时ZigBee采川较短的帧格式（＜128字节）^CRC校验机制来减少无线通信的谋码率。2•功耗低：Zigbee技术采用了多种节电的工作模式，可以确保两节电池支持长达6个月到两年的试用时间。而蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。3・成木低：ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成木。且免收专利费,目前低速低功耗的UWB芯片组价格至少为20芙元，而Zigbee的价格仅为几美分。4.网络容量大：毎个ZigBee网络最多可支持255个节点，加上网络的协调器可以互相连接，整个Z

6、igbee网络节点的数目将I-分可观。一个区域内可以同时存在最多100个Zigbee网络,理论上可容纳65535个节点。5.安全：ZigBee提供了数据完整性检杏和鉴权功能，采用AES.128加密算法。6•兼容性:ZigBee技术与现有的控制网络标准无缝集成。通过网络协调器白动建立网络，采用载波侦听/冲突检测(CSMA.CA)方式进行信道接入。为了可靠传递，还提供全握手协议。2.1.2zigbee网络拓扑结构Zigbee网络只支持2种物理设备；全功能设备(FFD・FullFunctionDevice)和精简功能设备(R

7、FD,ReducedFunctionDevice),K屮FFD设备可提供全部的MAC服务，可充当任何Zigbee节点，不仅可以发送和接收数据，还具各路由功能，因此可以接收了节点；而RFD设备只提供部分的MAC服务，只能充当终端节点，不能充当协调器和路由节点，它只负责将采集的数据信息发送给协调器和路由节点，并不具备路由功能，因此不能接收了节点，并且RFDZ间的通信必须通过FFD才能完成。另外，RFD仅需要使用较小的存储空间，这样就可以非常容易的组建一个低成木和低功耗的无线通信网络。Zigbee标准在此基础上定义了三种节点

8、：Zigbee协调点(Coordinator)、路由节点(Router)和终端节点(EndDevice)oZigbee协议标准屮定义了三种网络拓扑形式，分别为星形拓扑、树形拓扑和网状拓扑。2.2系统的架构野战通信车辆装备组网系统主要rh四部分构成：管理系统、基站、识别卡以及传输系统。紫蜂接入点充当Zigbee节点，对备接入点提供数