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電子發燒友網>電子資料下載>傳感與控制>如何進行Zigbee無線傳感器網絡的研究與實驗

如何進行Zigbee無線傳感器網絡的研究與實驗

2019-07-25 | pdf | 0.12 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

  有人將ZigBee翻譯成「紫蜂」,為無線個人局域網絡(Wireless Personal Area Networks, WPAN)的標準之一,已于 2005年6月27日 公布。除了邏輯鏈路控制(Logic Link Control, LLC)層、媒介存取控制層(MAC),與物理層使用2003年10月公布的IEEE 802.15.4標準外,ZigBee標準協議制定了應用層與網絡層,及MAC、應用層與網絡層的安全加密服務標準。

  以傳感器和自組織網絡為代表的無線應用并不需要較高的傳輸帶寬,但卻需要較低的傳輸延時和極低的功率消耗,使用戶能擁有較長的電池壽命和較多的器件陣列。目前迫切需要一種符合傳感器和低端的、面向控制的、應用簡單的專用標準,而Zigbee的出現正好解決了這一問題。Zigbee有著高通信效率、低復雜度、低功耗、低速率、低成本、高安全性以及全數字化等諸多優點。這些優點使得Zigbee和無線傳感器網絡完美地結合在一起。目前,基于Zigbee技術的無線傳感器網絡的研究和開發已得到越來越多的關注。

  1 Zigbee協議術語

  配置文件(profile):Zigbee協議的配置文件是對邏輯組件及其相關接口的描述,是面向某個應用類別的公約、準則.通常沒有程序代碼與配置文件相關聯.

  屬性(attribute):設備之間通信的每一種數據像開關的狀態或溫度計值等皆可稱為屬性.每個屬性可得到唯一的ID值.

  簇(cluster):多個屬性的匯集形成了簇,每個簇也擁有一個唯一的ID.雖然個體之間傳輸的通常是屬性信息,但所謂的邏輯組件的接口指的卻是簇一級的操作,而非屬性一級.

  終端(endpoint):每個支持一個或多個簇的代碼功能塊稱為終端.不同的設備通過它們的終端及所支持的簇來進行通信.

  配置文件定義了屬性ID與簇ID,使之看起來就像設備的某種特性.以家庭智能控制系統為例,燈配置文件設定了遠程控制設備的簇OnOffDRC含有一種屬性OnOff,且該屬性為無符號8位值,值0XFF意味著"開",0X00為關,0XF0則為無效。通常,配置文件也為設備定義了,哪些簇是強制托管的,哪些簇是可選擇的。另外,配置文件還定義了一些可選擇的Zigbee協議托管服務.

  基于簇及配置所定義的服務,用戶可使用配置文件中定義的屬性編寫所需的函數.改寫自己的程序代碼.因此,配置文件使得ZigBee 設備可以互操作。任何遵循某一標準配置文件的節點都可以與其他實現相同配置文件的節點進行互操作。也就是說,在使用同一標準配置文件進行設計的基礎上,即使生產開關的廠家與生產控制器的廠家不同,他們生產的產品仍可實現協同操作.

  以家庭智能系統中的燈光控制為例,燈配置文件定義了6個設備,協議棧通過帶有以下信息的報頭文件對此配置提供支持:配置(profile)ID,設備ID及版本,簇ID,屬性ID,屬性數據類型.

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