ZigBee
ZigBee,也称紫蜂[1],是一種低速短距離傳輸的無線網路協定,底層是採用IEEE 802.15.4標準規範的媒體存取層與實體層。主要特色有低速、低耗電、低成本、支援大量網路節點、支援多種網路拓撲、低复杂度、可靠、安全。 發展歷程主要由Honeywell公司組成的ZigBee Alliance制定,從1998年開始發展,於2001年向電機電子工程師學會(IEEE)提案納入IEEE 802.15.4標準規範之中,自此將ZigBee技術漸漸成為各業界共同通用的低速短距無線通訊技術之一[2]。 IEEE802.15.4/ZigBee协议概述IEEE802.15.4协议是IEEE802.15.4工作组为低速率无线个人区域网(WPAN:Wireless Personal Area Network)制定的标准,该工作组成立于2002年12月,致力于定义一种廉价的,固定、便携或移动设备使用的,低复杂度、低成本、低功耗、低速率的无线连接技术,并于2003年12月通过了第一个802.15.4标准。随着无线传感器网络技术的发展,无线传感器网络的标准也得到了快速的发展。802.15.4标准定义了在个人区域网中通过射频方式在设备间进行互连的方式与协议,该标准使用避免冲突的载波监听多址接入以方式作为媒体访问机制,同时支持星型与对等型拓扑结构。 在802.15.4标准中指定了两个物理频段和直接序列擴頻(DSSS)物理层频段:868/915MHz和2.4GHz。2.4GHz的物理层支持空气中250kb/s的速率,而868/915MHz的物理层支持空气中20kb/s和40kb/s的传输速率。由于数据包开销和处理延迟,实际的数据吞吐量会小于规定的比特率。作为支持低速率、低功耗、短距离无线通信的协议标准,802.15.4在无线电频率和数据率、数据传输模型、设备类型、网络工作方式、安全等方面都做出了说明。并且将协议模型划分为物理层和媒体接入控制层两个子层进行实现。 ZigBee协议是由ZigBee联盟制定的无线通信标准,该联盟成立于2001年8月。2002年下半年,英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司共同宣布加入ZigBee联盟,研发名为“ZigBee”的下一代无线通信标准,这一事件成为该技术发展过程中的里程碑。ZigBee联盟现有的理事公司包括BM Group,Ember公司,飞思卡尔半导体,Honeywell,三菱电机,摩托罗拉,飞利浦,三星电子,西门子,及德州仪器。ZigBee联盟的目的是为了在全球统一标准上实现简单可靠、价格低廉、功耗低、无线连接的监测和控制产品进行合作,并于2004年12月发布了第一个正式标准。 縮寫與用語解釋
協定層與標準說明ZigBee協定層從下到上分別為實體層(PHY)、媒體存取層(MAC)、網路層(NWK)、應用層(APL)等。網路裝置的角色可分為ZigBee Coordinator、ZigBee Router、ZigBee End Device等三種。支援網路拓撲有星型、树型、网型等三種。 網路層(NWK)網路層負責以下工作:
ZigBee Coordinator額外工作:
NWK Primitives(网络层原语)
ZigBee V1.1新增:
應用層(APL)
應用程式支援子層(APS)APS子層是負責上層應用程式物件與下層網路層的協調。其工作有:
ZigBee V1.1新增:
APS Primitives
ZigBee V1.1新增
ZigBee裝置管制物件(ZigBee Device Object, ZDO)ZDO可視為應用程式物件之一,所不同的是ZDO專門負責整體系統的管理事務,Endpoint 0只能且必定由ZDO使用,每個節點都一定有此物件。負責工作有:
版本ZigBee V1.0這是第一個ZigBee標準公開版,於2005年6月開放下載,文件內記載公布時間為June 27, 2005,內部文件編號為053474r06。 ZigBee V1.1第二個ZigBee標準公開版,於2007年1月開放下載,文件內記載公佈時間為December 1, 2006,內部文件編號為053474r13。又稱為ZigBee 2006。 ZigBee V1.2第三個ZigBee標準公開版,於2008年1月開放下載,文件內記載公佈時間為January 17, 2008,內部文件編號為053474r17。又稱為ZigBee Pro、ZigBee 2007。 整理資訊庫(Information Base)ZigBee某些層有資訊庫儲存該層所需資訊,共有以下幾種:
ProfileZigBee所定義的Profile有兩種:
各層定址
比較
参见參考文獻
外部連結
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