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

如何進行Zigbee無線傳感器網(wǎng)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(wǎng)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(xié)議制定了應用層與網(wǎng)絡層,及MAC、應用層與網(wǎng)絡層的安全加密服務標準。

  以傳感器和自組織網(wǎng)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(xiàn)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(shù)字化等諸多優(yōu)點。這些優(yōu)點使得Zigbee和無線傳感器網(wǎng)絡完美地結(jié)合在一起。目前,基于Zigbee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡的研究和開發(fā)已得到越來越多的關(guān)注。

  1 Zigbee協(xié)議術(shù)語

  配置文件(profile):Zigbee協(xié)議的配置文件是對邏輯組件及其相關(guān)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(guān)聯(lián).

  屬性(attribute):設備之間通信的每一種數(shù)據(jù)像開關(guān)的狀態(tài)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?shù)耐ǔJ菍傩?a target='_blank' class='arckwlink_none'>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(tǒng)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(guān),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(xié)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(shù).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(jié)點都可以與其他實現(xiàn)相同配置文件的節(jié)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(chǎn)開關(guān)的廠家與生產(chǎn)控制器的廠家不同,他們生產(chǎn)的產(chǎn)品仍可實現(xiàn)協(xié)同操作.

  以家庭智能系統(tǒng)中的燈光控制為例,燈配置文件定義了6個設備,協(xié)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(shù)據(jù)類型.

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