网络技术zigbee技术

关键词：技术

网络技术zigbee技术（共10篇）

篇1：网络技术zigbee技术

前言

随着自动控制系统的发展，其在越来越多的行业中发挥了重要的作用。当前系统中的设备通过电缆来连接，从而形成了很大的限制性，为了拓宽系统控制的范围，在系统中应用了ZigBee无线网络技术，这种技术具备成本低、易维护、自我修复等优点，可以实现远程自动控制。与现有的自动控制系统有线网络相比，基于ZigBee无线网络技术的自动控制系统将会具备更加优越的性能，从而提升运行的稳定性及可靠性。

1自动控制系统的硬件设计

1.1发射模块

传感器在进行信号发送时，发送的为4~20mA的标准电流信号，发射模块接收到信号之后，需要对信号进行转换，变为电磁波无线之后在发射出去，而这就是发射模块的功能。发射模块的硬件具有固定的结构，接收到传感器的信号之后，首先由I/V变换电路对信号进行变换，经过变换之后，标准电流信号由4~20mA变为1~5V，随后，变化之后的信号经过零点迁移电路，成为0~4V电压，再经过A/D转换器以及单片机之后，变成电磁波无线信号，实现与下位机之间的通信。在进行发射模块硬件电路设计时，首先要对使用的元器件进行了解，在自动控制系统中，所使用的微控制器的型号为P89LPC935，该型号为单片封装，处理器结构的性能非常高，在执行命令时，所需的时间比较少，同时，此种型号的微控制器中集合了很多系统级的功能，使用之后可以大量的减少元器件的数量，降低系统成本；射频芯片的型号为CC1100，此种芯片具备可编程的特点，而且与ZigBee协议之间具备较高的一致性，在低功耗无线应用中，适用性非常强；ADS7829是发射模块硬件电路中一个重要的元件，此种型号的元件所具备的采样速率是非常快的；在I/V变换电路中，主要的功能就是信号变换，在选择元件时，采用了无源I/V变换；零点迁移电路为LM358，在LM358内部，设置了两个双运算放大器，这两个部件之间相互独立，在单电源中具备比较高的适用性。在明确电路元器件的型号和功能之后，就需要进行发射模块硬件电路设计。

1.2接收模块

接收模块硬件电路设计的步骤与发射模块是相同的，首先需要明确各个元器件的型号及功能。在接收模块中，包含四个部分：射频芯片、单片机、D/A转换器、V/I转换电路。实际上，接收模块的工作流程就是将发射模块逆过来。D/A转换器选择的型号为TLV5617，此种芯片的接口为SPI接口，输入时的通道为单个，输出时的通道为双通道，芯片的输入端与发射模块单片机的接口需要进行有效地连接；V/I转换器选择的为集成的AD694型号，通过转换器的转换，将接收到的信号还原为4~20mA标准电流信号。这两个部分的元件型号确定之后，就需要根据其功能及相关的要求来进行电路设计。

1.3PCB电磁兼容

在进行PCB设计的过程中，电磁兼容是必须要考虑的，只有电磁兼容性能比较优异，才能保证PCB设计的合理性及科学性，具体说来，应该注意四个方面的问题：①在进行电源线设计时，为了将环路电阻减少，就需要将电源线的宽度增加，同时，在进行电源线的走向设计时，要与数据传递的方向保持一致，这样一来，抗噪声的能力才会比较好；②在进行集成芯片的电源输入设计时，要设置滤波电容，位置为电源输入脚；③为了保证晶振的正常运转，在晶振信号线附近要避免其他信号的穿过；④为了将寄生耦合降低，元件面与焊接面之间不能出现平行。

2自动控制系统的软件设计

2.1需解决的问题

自动控制系统在应用ZigBee无线网络技术进行软件设计时，首先需要解决可靠性以及延时两个方面的问题。对于可靠性，要从硬件设计及软件设计两个方面来保证，通过电路的合理设计以及软件的科学编程，来提升自动控制系统运行的可靠性；对于延时，延时的存在会在很大程度上影响系统的可靠性、稳定性，不过在系统中应用了ZigBee技术之后，延时问题也被有效的解决。这样一来，通过ZigBee无线网络技术在自动控制系统中的应用，有效的解决了可靠性及延时的问题。

2.2发射模块

①进行初始化程序设计。针对微控制器的型号，在进行软件设计时，就需要选择I/O口输出模式，为了保证I/O输出模式的正常使用，I/O口模式要保证正确的配置，通常来说，I/O口配置寄存器决定了其模式。I/O口模式配置完成之后，需要进行SPI寄存器初始化，在SPI寄存器中，包含主模式和从模式两种操作形式，这两种模式所具备的速率是非常快的。初始化完成之后，要将开门狗关闭，并将外部中断开启。②CC1100初始化程序设计。在CC1100中，微控制器为其接口显示，在进行初始化程序设计时，要对寄存器进行正确的配置。③发射模块软件程序设计。无线收发模块的电源来源为电池，为了保证其具备较长的使用寿命，就需要将系统的工作时间尽量的减低，在非工作状态时，系统需要处于睡眠状态，基于此，LPC935在工作时，采用的方式为定时采样中断，采样完成之后，就会进入到睡眠状。

2.3接收模块

在进行了一段时间的控制之后，CC1100将会自动终止接收，这是CC1100具备的一个可选功能，称之为电磁波激活。也就是说，CC1100在工作的过程中，接收等待状况并不是一直持续的，而是接收等待状况以及深度休眠状态各维持一定的时间，这样一来，在对数据信号进行侦测时，就可以不借助MCU的作用。CC1100在进行侦测时，如果侦测到数据信号，就会将信号发送给LPC935，如果此时LPC935处于休眠的状态，CC1100就会向其发送一个外部中断信号，LPC935接收之后进行相应的反应，同时进行数据信号的接收，数据信号接收完毕并检测地址正确之后，就会向发送模块发出已接收的应答信号。这一系列的过程完成之后，会再次进入到休眠状态，直到再有数据信号传来时，才能被激活。

3结论

在自动控制系统中，通过ZigBee无线网络技术的应用，将电缆连接时存在的范围限制解除，从而提升了自动控制系统的控制范围，同时，经过科学的硬件电路以及软件设计之后，自动控制系统的性能得到显著的提升，在运行的过程中，有效的保证了运行的稳定性及可靠性。基于ZigBee无线网络技术的自动控制系统在不断完善的过程中，将会具备更加广阔以及深入的应用前景。

篇2：网络技术zigbee技术

ZigBee是基于IEEE802.15.4的一种新兴的无线网络技术,具有功耗低、组网能力强、成本低等特点.简要介绍了ZigBee技术,提出一种基于ZigBee的.微灌测控系统.根据ZigBee网络的特点,设计了微灌测控系统网络,表述其工作方式,给出了硬件和软件方案.利用ZigBee技术,可大大提高整个测控系统的性能和经济性.

作者：李春倪伟新丁强符伟杰 LI Chun NI Wei-xin DING Qiang FU Wei-jie 作者单位：李春,LI Chun(河海大学计算机及信息工程学院,江苏,南京,210098)

倪伟新,NI Wei-xin(水利部水文局,北京,100053)

篇3：ZigBee技术研究

1. Zig Bee技术概述

Zig Bee技术是在IEEE 802.15.4协议标准的基础上扩展起来的, 它是一种介于无线标记技术和Bluetooth技术之间的新兴的无线通信技术提案, 主要用于短距离无线连接。它有自己的无线通信标准, 在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信, 这些传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一个传感器传到另一个传感器, 所以它们之间的通信效率非常高。最后, 这些数据就可以进入计算机用于分析或被另外一种无线技术 (如Wi Max) 收集。

2. Zig Bee技术发展历程

Zig Bee技术的发展非常迅速, 由Zig Bee联盟制定发布。

2000年12月, IEEE成立了IEEE 802.15.4工作组, 专门负责制定IEEE 802.15.4物理层及MAC层的协议。

Zig Bee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四大公司共同宣布加盟Zig Bee联盟, 以研发名为Zig Bee的下一代无线通信标准, 这一事件成为Zig Bee技术的里程碑。到目前为止, 加盟Zig Bee联盟的不仅仅只有当初的四大公司, 而是涵盖了IT领域以及其它行业的数百家企业, 并仍在迅速发展壮大, 涵盖了半导体生产商、IP服务提供商、消费类电子厂商及OEM商等。

2004年, Zig Bee V1.0诞生, 可以作为国际通用的标准版本。它是Zig Bee的第一个规范, 但由于推出仓促, 存在一些错误。2006年, Zig Bee联盟推出Zig Bee 2006, 该版本比较完善。2007年推出的Zig Bee PRO功能更加强大, 并在网络拓扑结构方面对先前版本进行了拓展。随着规范的制定, 很多大型知名公司纷纷推出自己的Zig Bee解决方案。

3. Zig Bee协议的体系结构

Zig Bee协议的体系结构如图1所示。IEEE 802.15.4标准组织定义了物理层和MAC层, 网络层和应用层由Zig Bee联盟制定。

IEEE 802.15.4定义了两个物理层标准, 分别是2.4GHz物理层和868/915 MHz物理层。物理层主要负责在发送端和接收端建立物理链路, 为在有信道噪声及信号干扰的情况下保持通信质量而使用信号调制和数据编码。

数据链路层分成LLC和MAC两个子层。LLC子层的主要功能是进行数据包的分段与重组, 以及确保数据包按顺序传输。MAC子层实现包括节点间无线链路的建立、维护与断开, 确认模式的帧传送与接收, 信道接入与控制等功能。

Zig Bee网络层的主要功能是提供一些必要的函数, 确保Zig Bee的MAC层正常工作, 并为应用层提供合适的服务接口。在网络层中, Zig Bee规范定义了3种类型的设备, 每种都有自己的功能要求。1) Zig Bee协调器是启动和配置网络的一种设备。2) Zig Bee路由器是一种支持关联的设备, 能够将消息转发给其它节点。3) Zig Bee终端设备可以执行它的相关功能, 并使用Zig Bee网络到达其它需要与其通信的设备。

Zig Bee应用层包括应用支持子层 (APS) 、Zig Bee设备对象 (ZDO) 和自定义的应用对象。APS的功能是维持绑定表, 在绑定的设备之间传送消息。ZDO定义设备在网络中的角色, 发起和响应绑定请求, 在网络设备之间建立安全机制。Zig Bee应用层除了提供一些必要函数以及为网络层提供合适的服务接口外, 一个重要的功能是应用者可在这层定义自己的应用对象。

4. 与其它短距离无线通信技术的比较

在WPAN领域, 常见的无线通信技术有Bluetooth、Wi-Fi等。一些大公司为开拓市场和应用领域, 也在积极研究和制定一些新的无线组网通信技术标准, 如超宽带通信UWB等。下面将Zig Bee技术和这些无线技术作简单介绍和比较, 见表1。

Bluetooth技术是爱立信、IBM等5家公司在1998年联合推出的一项无线网络技术。Bluetooth技术发展从1999年起已经历了多个年头, 一直受芯片价格高、厂商支持力度不够、传输距离限制及抗干扰能力差等问题的困扰。目前, 主要应用在无线耳机等不需要很高传输带宽的领域, 且互通性方面也存在问题。

Wi-Fi技术是IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准 (IEEE 802.11) 。Wi-Fi在Intel的大力支持下, 借迅驰处理器迅速占领市场。由于这个标准速率不够高, 且在2.4GH的频段带宽比较窄, 仅有85MHz, 同时还受微波等多种干扰源的影响。

UWB技术多年来一直是美国军方使用的作战技术之一, 很长时间内被归类为军事技术。2002年2月, 美国FCC批准UWB技术用于民用, UWB的发展步伐开始逐步加快。UWB技术具有抗干扰性能强、传输速率高、带宽极宽、消耗电能小、发送功率小等诸多优势，但由于从军用转民用的时间不长，还没有为广大公司所广泛采用。

表l Zig Bee与几种短距离无线通信技术的比较

5. 结语

本文阐述了Zig Bee技术的概念、发展、协议结构, 并与其它一些无线通信技术, 如Bluetooth、Wi-Fi等做了对比。长期以来, 市场上对低价格、低速率、短距离、低功耗的无线通信产品都有很大的需求, 新兴的Zig Bee技术因其自身特点而具有超强的生命力和优势, 已得到了众多厂商的大力支持, Zig Bee联盟已拥有100多家成员, 并且还在不断地增加。Zig Bee技术可以应用于家庭、工业、医疗、学校等等领域, 具有十分广阔的发展前景。

参考文献

[1]蔡型, 张思全.短距离无线通信技术综述[J].现代电子技术, 2004 (3) :65-73.

[2]穆乃刚.ZigBee技术简介[J].电信技术, 2006 (3) :24-29.

篇4：与蜂共舞－ZigBee技术一瞥

关键词：短距离无线通信；ZigBee；IEEE 802.15.4

概述

“ZigBee”是什么?从字面上猜像是一种蜜蜂。因为“ZigBee”这个词由“Zig”和“Bee”两部分组成，“Zig”取自英文单词“zigzag”，意思是走“之”字形，“bee”英文是蜜蜂的意思，所以“ZigBee”就是跳着“之”字形舞的蜜蜂。不过，ZigBee并非是一种蜜蜂，事实上，它与蓝牙类似是一种新兴的短距离无线通信技术，国内也有人翻译成“紫蜂”。下面就让我们一起进入这只蜜蜂的世界，与蜂共舞吧!

这只蜜蜂的来头还是要从它的历史开始说起，早在上世纪末，就已经有人在考虑发展一种新的通信技术，用于传感控制应用(sensorand contr01)，这个想法后来在IEEE 802.15 211作组当中提出来，于是就成立了TG4工作组，并且制定了规范IEEE 802.15.4。但是IEEE 802的规范只专注于底层，要达到产品的互操作和兼容，还需要定义高层的规范，于是2002年ZigBee Alliance成立，正式有了“ZigBee”这个名词。两年之后，ZigBee的第一个规范ZigBeeV1.0诞生，但这个规范推出的比较仓促，存在一些错误，并不实用。此后ZigBeeAlliance又经过两年的努力，推出了新的规范ZigBee2006，这是一个比较完善的规范。据联盟最新的消息，今年年底将会发布更新版本的规范ZigBee 2007，这个版本增加了一些新的特性。

从ZigBee的发展历史可以看到，它和IEEE 802.15.4有着密切的关系，事实上ZigBee的底层技术就是基于IEEE 802.15.4的，因此有一种说法认为ZigBee和IEEE 802.15.4是同一个东西，或者说“ZigBee”只是IEEE802.15.4的名字而已，其实这是一种误解。实际上ZigBee和IEEE 802.15.4的关系，有点类似于WiMAX和IEEE 802.16，Wi－Fi和IEEE802.11，Bluetooth和IEEE 802.15.1。“ZigBee”可以看作是一个商标，也可以看作是一种技术，当把它看作一种技术的时候，它表示一种高层的技术，而物理层和MAC层直接引用IEEE 802.15.4。事物是不断的发展变化的，尤其是通信技术，可以想象将来的ZigBee可能不会使用IEEE 802.15.4定义的底层，就跟蓝牙(Bluetooth)宣布下一代底层采用UWB技术一样，但是“ZigBee”这个商标以及高层的技术还会继续保留。

ZigBee协议栈速读

我们无法预料将来ZigBee会基于怎样的底层技术，只好从它现在的底层——IEEE802.15.4开始了解，IEEE 802.15.4包括物理层和MAC层两部分。ZigBeeSE作在三种频带上，分别是用于欧洲的868MHz频带，用于美国的915MHz频带，以及全球通用的2.4GHz频带，但这三个频带的物理层并不相同，它们各自的信道带宽分别是0.6MHz，2MHz和5MHz，分别有1个，10个和16个信道。不同频带的扩频和调制方式也有所区别，虽然都使用了直接序列扩频(DSSS)的方式，但从比特到码片的变换方式有比较大的差别，调制方面都使用了调相技术，但868MHz和915MHz频段采用的是BPSK，而2.4GHz频段采用的是OQPSK。我们可以以2.4GHz频段为例看看发射机基带部分的框图，可以看到物理层部分非常简单，而IEEE 802.15.4芯片的低价格正是得益于底层的简单性。可能我们会担心它的性能，但我们可以再看看它和Bluetooth/IEEE802.15.1以及WiFi/IEEE 802.11的性能比较，在同样比特信噪比的情况下，IEEE802.15.4要优于其他两者。直接序列扩频技术具有一定的抗干扰效果，同时在其他条件相同情况下传输距离要大于跳频技术。在发射功率为0dBm的情况下，Bluetooth通常能有10m作用范围，而基于IEEE 802.15.4的ZigBee在室内通常能达到30－50m作用距离，在室外如果障碍物较少，甚至可以达到100m作用距离；同时调相技术的误码性能要优于调频和调幅技术。因此综合起来，IEEE 802.15.4具有性能比较好的物理层。另一方面，我们可以看到IEEE802.15.4的数据速率并不高，对于2.4GHz频段只有250kb/s，而868MHz频段只有20kb/s，915MHz频段只有40kb/s。因此我们完全可以把它归为低速率的短距离无线通信技术。

物理层的上面是MAC层，它的核心是信道接入技术，包括时分复用GTS技术和随机接入信道技术CSMA/CA。不过ZigBee实际上并没有对时分复用GTS技术进行相关的支持，因此我们可以暂不考虑它，而专注于CSMA/CA。ZigBee/IEEE 802.15.4的网络所有节点都工作在同一个信道上，因此如果邻近的节点同时发送数据就有可能发生冲突。为此MAC层采用了CSMAJCA的技术，简单来说，就是节点在发送数据之前先监听信道，如果信道空闲则可以发送数据，否则就要进行随机的退避，即延迟一段随机时间，然后再进行监听，这个退避的时间是指数增长的，但有一个最大值，即如果上一次退避之后再次监听信道忙，则退避时间要增倍，这样做的原因是如果多次监听信道都忙，有可能表明信道上的数据量大，因此让节点等待更多的时间，避免繁忙的监听。通过这种信道接入技术，所有节点竞争共享同一个信道。在MAC层当中还规定了两种信道接入模式，一种是信标(beacon)模式，另一种是非信标模式。信标模式当中规定了一种“超帧”的格式，在超帧的开始发送信标帧，里面含有一些时序以及网络的信息，紧接着是竞争接入时期，在这段时间内各节点以竞争方式接入信道，再后面是非竞争接入时期，节点采用时分复用的方式接入信道，然后是非活跃时期，节点进入休眠状态，等待下一个超帧周期的开始又发送信标帧。而非信标模式则比较灵活，节点均以竞争方式接入信道，不需要周期性的发送信标帧。显然，在信标模式当中由于有了周期性的信标，整个网络的所有节点都能进行同步，但这种同步网络的规模不会很大。实际上，在ZigBee当中用得更多的可能是非信标模式。

MAC层往上就属于ZigBee真正定义的部分了，我们可以参看一下ZigBee的协议栈。底层技术，包括物理层和MAC层由IEEE 802.15.4制定，而高层的网络层、应用支持子层

(APS)、应用框架(AF)、zigBee设备对象(ZDO)和安全组件(SSP)，均由ZigBee AUiallo~所制定。

这些部分当中最下面的是网络层。和其他技术一样，ZigBee网络层的主要功能是路由，路由算法是它的核心。目前ZigBee网络层主要支持两种路由算——树路由和网状网路由。树路由采用一种特殊的算法，具体可以参考ZigBee的协议栈规范。它把整个网络看作是以协调器为根的一棵树，因为整个网络是由协调器所建立的，而协调器的子节点可以是路由器或者是末端节点，路由器的子节点也可以是路由器或者末端节点，而末端节点没有子节点，相当于树的叶子。这种结构又好像蜂群的结构，协调器相当于蜂后，是唯一的，而路由器相当于雄蜂，数目不多，末端节点则相当于数量最多的工蜂。其实有很多地方仔细一想，就可以发现ZigBee和蜂群的许多暗合之处。树路由利用了一种特殊的地址分配算法，使用四个参数一深度、最大深度、最大子节点数和最大子路由器数来计算新节点的地址，于是寻址的时候根据地址就能计算出路径，而路由只有两个方向一向子节点发送或者向父节点发送。树状路由不需要路由表，节省存储资源，但缺点是很不灵活，浪费了大量的地址空间，并且路由效率低，因此常常作为最后的路由方法，或者干脆不用。ZigBee当中还有一种路由方法是网状网路由，这种方法实际上是AODV路由算法的一个简化版本，非常适合于低成本的无线自组织网络的路由。它可以用于较大规模的网络，需要节点维护一个路由表，耗费一定的存储资源，但往往能达到最优的路由效率，而且使用灵活。除了这两种路由方法，ZigBee当中还可以进行邻居表路由，其实邻居表可以看作是特殊的路由表，只不过只需要一跳就可以发送到目的节点。

网络层的上面是应用层，包括了APS、AF和ZDO几部分，主要规定了一些和应用相关的功能，包括端点(endpoint)的规定，还有绑定(binding)、服务发现和设备发现等等。其中端点是应用对象存在的地方，ZigBee允许多个应用同时位于一个节点上，例如一个节点具有控制灯光的功能，又具有感应温度的功能，又具有收发文本消息的功能，这种设计有利于复杂ZigBee设备的出现。而绑定是用于把两个“互补的”应用联系在一起，如开关应用和灯的应用。更通俗的理解，“绑定”可以说是通信的一方了解另一方的通信信息的方法，比如开关需要控制“灯”，但它一开始并不知道“灯”这个应用所在的设备地址，也不知道其端点号，于是它可以广播一个消息，当“灯”接收到之后给出响应，于是开关就可以记录下“灯”的通信信息，以后就可以根据记录的通信信息去直接发送控制信息了。服务发现和设备发现是应用层需要提供的，zigBee定义了几种描述符，对设备以及提供的服务可以进行描述，于是可以通过这些描述符来寻找合适的服务或者设备。

zigBee还提供了安全组件，采用了AESl28的算法对网络层和应用层的数据进行加密保护，另外还规定了信任中心(trust Cell－ter)的角色一全网有一个信任中心，用于管理密钥和管理设备，可以执行设置的安全策略。

zigBee性能分析

上面对ZigBee协议栈作了一些介绍，要知道ZigBee能胜任什么工作，还需要作进一步的分析，主要有几个方面：数据速率、可靠性、时延、能耗特性、组网和路由。

ZigBee的数据速率比较低，在2.4GHz的频段也只有250kb/s，而且这只是链路上的速率，除掉帧头开销、信道竞争、应答和重传，真正能被应用所利用的速率可能不足100kb/s，并且这余下的速率也可能要被邻近多个节点和同一个节点的多个应用所瓜分。所以我们不能奢望ZigBee去做一些如传输视频之类的高难度的事情，起码目前是这样，而应该聚焦于一些低速率的应用，比如人们早就给它找好的一个应用领域一传感和控制。

至于可靠性，ZigBee有很多方面进行保证，首先是物理层采用了扩频技术，能够在一定程度上抵抗干扰，而MAC层和应用层(APS部分)有应答重传功能，另外MAC层的CSMA机制使节点发送之前先监听信道，也可以起到避开干扰的作用，网络层采用了网状网的组网方式，从源节点到达目的节点可以有多条路径，路径的冗余加强了网络的健壮性，如果原先的路径出现了问题，比如受到干扰，或者其中一个中间节点出现故障，ZigBee可以进行路由修复，另选一条合适的路径来保持通信。据了解，在最新的ZigBee 2007协议栈规范当中，将会引入一个新的特性——频率捷变(frequency agility)，这也是ZigBee加强其可靠性的一个重要特性。这个特性大致的意思是当ZigBee网络受到外界干扰，比如Wi—Fi的干扰，无法正常工作时，整个网络可以动态的切换到另一个工作信道上。

时延也是一个重要的考察因素。由于ZigBee采用随机接入MAC层，并且不支持时分复用的信道接入方式，因此对于一些实时的业务并不能很好支持。而且由于发送冲突和多跳，使得时延变成一个不易确定的因素。

能耗特性是ZigBee的一个技术优势。通常情况下，ZigBee节点所承载的应用数据速率都比较低，在不需要通信的时候，节点可以进入很低功耗的休眠状态，此时能耗可能只有正常工作状态的千分之一。由于一般情况下休眠的时间占总运行时间的大部分，有时可能正常工作的时间还不到1％，因此达到很高的节能效果。在这种情况下，ZigBee的网络有可能依靠普通的电池连续运转一两年。当然，ZigBee节点能够方便的在休眠状态和正常运行状态之间灵活的切换，和它底层的特性是分不开的。ZigBee从休眠状态转换到活跃状态一般只需要十几毫秒，而且由于使用直接扩频而不是跳频技术，重新接入信道的时间也很快。

最后是组网和路由特性，它们属于网络层的特性，ZigBee在这方面做得相当出色。首先是大规模的组网能力——ZigBee可以支持每个网络多达六万多个节点，相比之下，Bluetooth只支持每个网络8个节点。这是因为ZigBee的底层采用了直扩技术，如果采用非信标模式，网络可以扩展得很大，因为不需要同步。而且节点加入网络和重新加入网络的过程也很快，一般可以做到一秒以内甚至更快，而Bluetooth通常需要3s时间。在路由方面，ZigBee支持可靠性很高的网状网的路由，因此可以布设范围很广的网络，并且支持多播和广播的特性，能够给丰富的应用带来有力的支撑。

ZigBee应用浅淡

上面介绍了ZigBee的一些技术优势，也谈到了不足之处，目前有些说法把它跟其它他的无线技术，如Wi－Fi、Bluetooth、RFID、NFC

等等进行类比，说某种技术不如另一种，甚至说某种技术要取代另一种，这样的说法是片面的。作为一种低速率的短距离无线通信技术，ZigBee有其自身的特点，因此应该有为它量身定做的应用，尽管在某些应用方面可能和其他技术重叠。下面就来简单看看zigBee可能的一些应用，包括智能家庭、工业控制、自动抄表、医疗监护、传感器网络应用和电信应用。

智能家庭：家里可能都有很多电器和电子设备，如电灯、电视机、冰箱、洗衣机、电脑、空调等等，可能还有烟雾感应、报警器和摄像头等设备，以前我们最多可能就做到点对点的控制，但如果使用了ZigBee技术，可以把这些电子电器设备都联系起来，组成一个网络，甚至可以通过网关连接到Internet，这样用户就可以方便的在任何地方监控自己家里的情况，并且省却了在家里布线的烦恼。

工业控制：工厂环境当中有大量的传感器和控制器，可以利用ZigBee技术把它们连接成一个网络进行监控，加强作业管理，降低成本。

自动抄表：抄表可能是大家比较熟悉的事情，像煤气表、电表、水表等等，每个月或每个季度可能都要统计一下读数，报给煤气、电力或者供水公司，然后根据读数来收费。现在在大多数地方还是使用人工的方式来进行抄表，逐家逐户的敲门，很不方便。而ZigBee可以用于这个领域，利用传感器把表的读数转化为数字信号，通过ZigBee网络把读数直接发送到提供煤气或水电的公司。使用ZigBee进行抄表还可以带来其它好处，比如煤气或水电公司可以直接把一些信息发送给用户，或者和节能相结合，当发现能源使用过快的时候可以自动降低使用速度。

医疗监护：电子医疗监护是最近的一个研究热点。在人体身上安装很多传感器，如测量脉搏、血压，监测健康状况，还有在人体周围环境放置一些监视器和报警器，如在病房环境，这样可以随时对人的身体状况进行监测，一旦发生问题，可以及时做出反应，比如通知医院的值班人员。这些传感器、监视器和报警器，可以通过ZigBee技术组成一个监测的网络，由于是无线技术，传感器之间不需要有线连接，被监护的人也可以比较自由的行动，非常方便。

传感器网络应用：传感器网络也是最近的一个研究热点，像货物跟踪、建筑物监测、环境保护等方面都有很好的应用前景。传感器网络要求节点低成本、低功耗，并且能够自动组网、易于维护、可靠性高。ZigBee在组网和低功耗方面的优势使得它成为传感器网络应用的一个很好的技术选择。

电信应用：在2006年初的时候，意大利电信就宣布她研发了一种集成了ZigBee技术的SIM卡，并命名为“ZSIM”。其实这种SIM卡只是把ZigBee集成在电信终端上的一种手段。而ZigBee联盟也在2007年4月发布新闻，说联盟的成员在开发电信相关的应用。如果ZigBee技术真得可以在电信领域开展起来，那么将来用户就可以利用手机来进行移动支付，并且在热点地区可以获得一些感兴趣的信息，如新闻、折扣信息，用户也可以通过定位服务获知自己的位置。虽然现在的GPS定位服务已经做得很好，但却很难支持室内的定位，而zigBee的定位功能正好弥补这一缺陷。

结语

篇5：网络技术zigbee技术

【摘要】本文基于ZigBee无线网络，结合超高频射频识别（UHF RFID）技术设计出能够通过互联网进行远距离监控的开放性实验室设备管理系统。系统将ZigBee网络与以太网结合，使用RFID完成对实验室现场的监控，能够对实验室设备进行全生命周期的跟踪和定位，实现了对实验室安全的自动化监控，从而有效提高了开放性实验室设备管理的效率和实验室智能化管理水平，满足实验室设备管理和安全管理对实时性和便捷性的要求。

【关键词】开放性实验室；设备管理；Zigbee；RFID

Design of Open Laboratory Management System Based on Zigbee

YE Heng-xiao WANG Qing-quan HE Peng-fei XIANG Wei-kai

（Mechanical & Electrical Engineering College，Jiaxing University，Jiaxing Zhejiang 314001，China）

【Abstract】An open laboratory equipment management system is designed for remote monitoring via the Internet based on ZigBee wireless network，combined with UHF radio frequency identification（UHF RFID）technology.The system complete the automation of laboratory site monitoring and achieve tracking and positioning laboratory equipment in full life cycle.In practice，it is effectively improved that the equipment management efficiency and intelligent management level.The system meet laboratory equipment management and security management for real-time and convenience requirements.【Key words】Open laboratory；Equipment management；Zigbee；RFID

0 引言

近年来，为培养学生的创新意识和综合素质，引导学生的自主学习，使学生科技活动大众化、日常化，我院陆续建立了机械设计创新基地、电子信息创新实验室等开放性实验室，为学生自主开展科学研究和科技竞赛活动提供了实验室空间和资源。但与教学型实验室相比，开放性实验室的人员和设备流动性较大，开放时间长，增大了实验室管理人员的设备管理工作量和安全监管难度。因此，如何实现实验室全方位开放和实验室安全高效的管理已成为实验室管理人员亟待解决的重要问题。在此背景下，本文基于ZigBee无线网络，结合超高频射频识别（UHF RFID）技术设计出能够通过互联网进行远距离监控的开放性实验室设备管理系统[12-14]。系统将ZigBee网络与以太网结合，使用RFID完成对实验室现场的监控，能够对实验室设备进行全生命周期的跟踪和定位，实现了对实验室安全的自动化监控，从而有效提高了开放性实验室设备管理的效率和实验室智能化管理水平，满足了实验室设备管理和安全管理对实时性和便捷性的要求。系统总体结构设计

系统由粘贴在设备上的电子标签、ZigBee终端节点（RFID读写器/阅读器）、ZigBee路由节点、ZigBee协调器（ZigBee/Ethernet网关）、应用管理服务器等几部分组成[6]，系统总体结构图如图1所示。

电子标签采用超高频无源射频标签[15]，内部贮存设备的编号、规格型号、维修记录、存放地点、价格等相关信息。终端节点的超高频RFID读写模块读取辐射范围内的电子标签的数据，经由板载的ZigBee射频模块把RFID采集的设备信息发送给ZigBee网关//协调器。终端节点同时接收来自ZigBee协调器的控制信息并传输给RFID读写模块。根据工作方式划分，终端节点又可划分为固定式RFID读写器和手持式RFID读写器两类[5]。其中，固定式RFID读写器分布在各个实验室入口处，主要负责设备出入定位，手持式RFID读写器用于日常设备巡检和电子标签管理。ZigBee网关/协调器安装于ZigBee无线传感网和以太网之间，收集来自各终端节点的数据，并将数据通过以太网传递给以太网中的应用管理服务器。通过网关实现了ZigBee数据包和以太网 TCP / IP数据包的透明传输，用户无需访问无线传感网中的各个终端节点就可以收集相关设备数据。应用管理服务器负责通过以太网接口接收来自ZigBee网关/协调器节点上传输来的设备数据，并保存在服务器中的数据库中。同时服务器通过以太网向ZigBee网关/协调器节点发出用于控制RFID读写模块的命令。另一方面，服务器提供局域网web服务，方便实验室管理人员通过访问服务器查看设备记录数据库[7]。

图1 系统总体结构图系统硬件设计

系统硬件包括ZigBee网关/协调器、ZigBee路由节点、终端节点。

2.1 ZigBee网关/协调器设计

ZigBee网关/协调器由以下部件构成：STM32F107VCT核心板、EMZ3118 ZigBee射频通信板、扩展底板。核心板包括STM32F107VCT微控制器、复位电路、时钟电路和调试电路等，构成微控制器最小系统。EMZ3118射频通信板实现ZigBee网络中协调器节点功能。EMZ3118是上海庆科公司生产的基于STM32W108的嵌入式ZigBee可编程应用模块，提供了ZigBee/IEEE802.15.4兼容的无线解决方案，其发射功率达到100mW，发射距离远，信号稳定，可满足低成本的无线传感网需求。采用该模块降低了使用STM32W108芯片时硬件设计的难度。扩展底板上包含电源电路、以太网接口电路、液晶驱动电路、键盘接口等。

2.1.1 ZigBee通信接口结构

EMZ3118整合了ZigBee射频（RF）前端，带有外部射频功率放大器，最大传输功率输出在-7～20dbm之间可编程，其视野范围内最大传输距离可达1.6km，RF数据速率250kb/s。模块有36个输出引脚，其中有24个GPIO输出端口引脚，4个中断端口引脚，6路12位A/D端口引脚，支持两路串行接口（UART/SPI/I2C）。设计中EMZ3118模块通过SPI接口与STM32F107VCT连接。模块的外部功放是通过STM32F108W的4个引脚来控制，其中PA3口控制外部功放电源，PA6口控制外部功放使能，PC5控制模块发射/接收操作模式，PA7控制输出天线接口类型。

2.1.2 以太网接口电路

网关主控制器STM32F107VCT内部已集成介质访问控制器（MAC），支持 10M/100M 的以太网通信，提供了MII和 RMII两种接口模式。设计中主控芯片需要通过外部物理层接口芯片才能连接到物理层LAN总线。设计中使用DP83848VV，该芯片是TI公司生产的全功能低功耗10M/100M单端口物理层接口芯片。为了简化设计，设计中主控芯片和DP83848VV间采用RMII接口模式，这样RMII数据收发上比MII接口少了一倍的信号线。RMII接口模式下要求的50M总线时钟则由外部有源晶振SM7745DEV提供。网关与外部以太网通信还需要 RJ-45 接口，设计中选用了汉仁公司的网络变压器HR911105A，该网络变压器集成了网络变压器和RJ-45接口，可满足IEEE 802.3的电气隔离要求，解决前端信号因衰减、损耗等原因引起的数据丢包、传输中断等问题，从而有效保障了无失真传输以太网信号，并抑制辐射发射。

2.1.3 人机交互接口电路设计

人机接口包括4个通用彩色LED指示灯，带选择键的 4 向操作杆，通用按键、唤醒键和入侵检测按键，带触摸屏的3.2“TFT 彩色 LCD 显示屏。LCD 显示屏采用AM-240320D4TOQW，内置驱动器ILI9320，分辨率240（RGB）×320像素，可选SPI串行数据接口和18位RGB 并行数据接口。设计中数据接口采用SPI接口，触摸屏的4位数据接口通过外部I/O 扩展芯片STMPE811连接。

2.2 ZigBee终端节点设计

ZigBee终端节点由主控制器、超高频RFID读写单元、ZigBee射频单元、液晶驱动、温湿度传感器、键盘、调试电路等组成。基于成本考虑，终端节点的主控制器采用STM32F103，而ZigBee射频单元和人机交互电路与网关采用相同设计。设计中主控制器通过ZigBee无线接口接收服务器发送的指令并解析，实现对超高频RFID读写单元的控制和操作，同时将超高频RFID读写单元所采集的信息无线传输给服务器。因此，终端节点设计中超高频RFID读写单元是设计中的重点和难点。

2.2.1 超高频RFID射频电路设计[8-9]

RFID射频模块采用超高频RFID读写器专用芯片AS3993[3]。AS3993是奥地利微电子公司最新推出的EPC Class 1 Gen 2 RFID阅读器芯片，实现了完备的RFID功能，可在普通模式下兼容ISO 18000-6C标准，在直接阅读模式下兼容ISO 18000-6A/B标准。该芯片集成度高，集成了模拟前端和底层协议处理，内置压控震荡器（VCO）和最大20dBm功率放大器，接收灵敏度达到90dB，支持跳频、数据底层传输编解码、数据组帧和循环冗余校验，具有低功耗的特点，并且对由天线反射回波等引起的干扰具有免疫效果。这对本文中移动式巡检器和固定式阅读器的设计极其重要。因为在RFID读写器设计中，天线设计经常遭受成本或尺寸限制。高灵敏度可使RFID读写器设计在达到自身要求的同时，可以使用更简单和便宜的天线，从而降低了系统成本和设计难度。本文设计中把以AS3993为核心的阅读器模拟前端设计成模块，这样模块可以很方便的与控制器STM32F103通过SPI接口实现数据交互。

2.2.2 传感器电路设计

终端节点的温湿度传感器和光强传感器用于检测实验室的环境参数。设计中温湿度传感器采用SHT11，其内置14位AD，串行数字输出，相对湿度精度达到±3RH，温度测量精度±0.4℃，使用中采用I2C接口与控制器通讯。光强传感器采用TAOS公司的TSL256x。TSL256x提供了I2C接口和中断输出接口，可编程设置光强度上下阀值，其模拟增益和数字输出可程控控制，适用于实验室光照控制和安全照明的应用。ZigBee无线组网策略[11]

ZigBee有星型（Star）、树型（Cluster Tree）和网状（Mesh）三种组网方式。考虑到各个开放实验室分布在同一楼层的不同房间，覆盖面广，并且距离相距较远，需要ZigBee网络能够覆盖整个楼层，并具有较远的通信距离，同时要求ZigBee具有较高的可靠性和健壮性。综合考虑三种组网方式的优缺点，设计中采用网状拓扑结构组网。各个安装在实验室出入口的固定式阅读器的ZigBee节点全部作为全功能设备，与分布在实验室内的各路由节点组成的的网状拓扑结构覆盖了整个楼层，提高了网络的可靠性和覆盖范围，便于移动式巡检器在整个楼层范围内的可靠有效工作。系统软件设计

4.1 网关软件设计

网关软件采用uCOS-II嵌入式实时操作系统，主要包括系统和外围模块底层驱动、网关应用层协议和应用程序设计等部分。根据网关的功能需求，应用程序划分为系统驱动和控制任务、文件管理任务、人机交互任务、Zigbee组网任务、WSN通信交互任务、以太网通信交互任务、协议转换任务等，由uCOS-II内核统一调度管理。

篇6：网络技术zigbee技术

在ZigBee网络中怎么实现节电断电之后重新加入网络？

最近遇到个问题，在ZigBee网络中，当终端设备断电之后，发现不能再次加入网络。

看到飞比论坛上有朋友遇到过协调器断电之后再上电，终端设备不能入网的问题。其原因如下：

网络组好后，将协调器关掉，路由器是不会再加入到重新上电的协调器了。因为PANID不同，路由器已经是一个独立的网络（协调器创建网络后也是一个普通的协路由器了）。如果你再重新给协调器上电，PANID和路由器相同不能建立网络，只能在另一个PANID上建立网络，那么这两个设备就不是一个网络了，所以你一直开着的那个设备没有反应，因为他们已经不是一个网络里的了。

解决方法：加上NV-RESTORE编译选项。

由此得到一点启示，这个应该是和PAN ID及NV-RESTORE编译选项有关。因此，拟解决的方法如下：

1、将PAN ID设置为固定值，加上NV-RESTORE编译选项，上电所有设备试验； 2、1方法不行，再断电路由设备单独试验终端，如若能加入，那么和路由设备有关联。

上述两个方法等待实验，再更新。。

补充：NV_INIT和NV_RESTORE的区别

NV_INIT保存在nv的内容主要是网络或者节点的配置参数，在节点运行中这些参数很少变化或者几乎不会有变化。NV_INIT选项保存的所有参数可以在结构体zgItemTable中查看到。

篇7：Zigbee读书日记(七)

Zigbee读书日记

（七）--基于Contiki的开源Zigbee-freakz研究(前言)

此系列笔记已经很长时间没更新了，主要是在忙着2530开发板的事情，项目规划、例程、文档甚至元件采购，实在有太多事情要忙了。还好，不是一个人在战斗~~这两天因为有些工作要等手样出来才能继续，所以就空出一点时间，想把开源Zigbee的项目先启动起来。

本来是没时间写这个贴的，但是想把自己最近做的事情跟大家做个交代，同时也希望能寻找些有共同爱好的朋友能一起来做这个事情。废话不说了，先说说我的想法，我想论坛会按照开源操作系统+开源Zigbee，然后扩展到TCP/IP这个方向去走。之前选择的平台是msstatePAN，但是最近一段时间的了解，虽然msstatePAN可以直接支持CC2430，用起来相对会容易些。但毕竟这个协议还很初级，很多功能没有完成。程序写得也不是太规范，而且作者最近几年都没有更新了。而freakz这个协议，用的是开源的contiki操作系统，其扩展性会好很多，因为在contiki基础上，已经有很多不错的应用了，甚至是开源的IPV6。而且针对Zigbee来说，其协议虽然离产品化还有距离，但是要完整很多，唯一的缺点就是硬件还不支持TI系列。

篇8：网络技术zigbee技术

关键词：ZigBee,照明,专利技术综述

一、引言

Zig Bee技术是一种新型的短距离无线通信技术, 它可以在2.4GHz的ISM频段、868MHz频段或者915MHz频段进行通信, 具有很强的自组网能力, 彼此网络通信模块之间会彼此自动寻找连接, 且可以自由的在网络中增加额外的照明设备, 照明设备所在节点损坏时能立即重构网络。通过Zig Bee技术构建无线网络对照明进行监控, 可简化系统的管理和维护, 节约成本[1,2]。

二、Zig Bee技术的专利申请情况

国内对于Zig Bee技术在照明控制中的应用起步较晚, 国外2003 年已具有相关专利申请, 而国内直至2006 年才开始申请专利, 2006 年至2008 年处于初步研究时期, 申请量与国外相差较大, 2008 年国内申请量有较大提高, 逐步与国外接轨, 2009 年至2014 年期间, 全球和国内的申请量均呈逐步上升的趋势。虽然该技术在国内起步较晚, 但发展迅速, 占据全球申请总量的一半以上, 韩国的申请量占据近三分之一, 其次是美国和欧洲, 而其他国家的申请量相对较少。Zig Bee技术应用于照明控制中全球申请人的分布情况为, 皇家飞利浦的申请量最大, 占到总量的5%;而LG电子和LG伊诺特并列第二, 约为3%, 其次是三星, EMTOEM和东莞勤上光电股份有限公司次之。

三、Zig Bee技术在照明系统中的控制方式

一级控制:一个主节点分别与多个从节点相连接, 每个从节点下连接一个灯具或者多个灯具, 主节点分别控制每个从节点下的灯具。

二级控制:一个主节点与多个从节点的连接方式为该主节点与其中一个从节点连接, 该从节点与其他的从节点依次连接, 每个从节点下连接一个灯具或者多个灯具, 主节点通过逐级传递的方式控制每个从节点下的灯具, 提高传输距离;多个主节点可以通过一个路由节点将数据上级的监控设备。

并行控制:一个主节点分别对多个从节点独立控制。

逐级控制:主节点与各从节点依次连接, 主节点通过逐级传递的方式控制各从节点, 从节点只能与其相邻的从节点或主节点进行通信。

单向通信控制方式:主节点发送控制指令至各从节点, 控制各从节点下的灯具的照明状态, 该方式大多用于遥控灯具的开、关和调光。

双向控制:主节点发送控制指令至各从节点控制照明灯具的状态, 同时, 各灯具节点将各自的照明状态反馈至主节点, 主节点可根据灯具反馈的状态调整对照明灯具的控制策略, 其通过实时监测的方式利于照明系统的维修和管理。

四、Zig Bee技术在照明系统中的发展路线

皇家飞利浦电子股份有限公司率先于2003 年提出将Zig Bee技术应用于照明系统中, 并在2005 年提出通过Zig Bee单向通信控制指令控制一个灯具的开关和调光状态, 该公司又于2006 年提出基站通过Zig Bee控制多个照明单元的具体方式。面对单向通信控制方式存在的无法实时获取灯具的状态, 不能判断灯具是否发生故障以及不利于灯具的管理的问题, 2007 年CHOI J提出系统管理单元与灯具之间采用Zig Bee双向通信, 获取的灯具的状态信息并控制灯具的开关照明状态。为解决单向控制存在的主控制器与灯具之间的距离大时灯具可能无法接收到控制信号而难以实现远程控制的问题, 2007 年, 杭州齐格科技有限公司提出一种远程控制和本区域控制相结合的二级控制方式实现远程控制;而东莞勤上光电股份有限公司也于2009 年也提出一种通过逐级传递来实现远程控制的方式。一级控制方式还存在可控制的灯具的数量有限的问题, 为解决该问题, 2010 年, 苏州市华工照明科技有限公司提出设置多个主节点, 每个主节点控制多个从节点的二级控制方式, 实现城市照明中数量庞大的灯具的控制思想。

为了方便用户能够通过现有的通讯设备方便地控制灯具, 2010 年, 中山爱科数字科技有限公司提出通过wifi和Zig Bee相结合的方式使用户非常方便地运用现有的终端控制灯具并通过wifi非常方便地接入网络, 而无需专用的Zig Bee专用设备对灯具进行控制, 该控制方式充分运用Zig Bee可随意增减网络内灯具数量的特点, 并对现有技术中采用现有的通信终端 (如手机) 通过昂贵的WLAN/WIFI/ 蓝牙直接控制灯具进行改进, 节约成本。Zig Bee技术从最初的一级控制、单向控制逐步转向多级、双向控制多元化发展, 并与手机、计算机等终端联系起来, 实现远程和便携式控制, 更利于数量庞大的照明系统的管理和维护。

五、结束语

本文对与Zig Bee无线组网技术在灯的无线控制中的应用相关的国内外专利文献进行梳理, 分析国内外申请的历年申请量、主要申请人及其技术发展路线进行分析, 使从事专利工作的相关人员深入了解该技术的发展概况。

参考文献

[1]何赛, 陈小平.“ZigBee技术在城市照明监控系统中的应用”.计算机系统应用, 2011:135-138.

篇9：网络技术zigbee技术

【关键词】无线通信技术应用探讨 ZigBee技术

一、引言

互联网信息技术的进步给无线通信技术的发展提供了广阔的发展平台[1]。伴随着人们生活水平的提高，人们对无线通信技术的要求也在逐渐地提高。ZigBee技术的出现给无线通信技术的进步注入了新的活力。因此，本文对ZigBee无线通信技术及其应用做了具体地分析。

二、ZigBee技术理论

ZigBee技术主要是通过一种短距离的方式来实现用户之间的及时沟通和交流。科学技术的发展使其在无线通信技术的应用过程中能够有效地降低对功率的消耗。简而言之，ZigBee技术犹如蜜蜂在采蜜的过程中如果发现了花丛就会使用一种独特的肢体语言的形式将信息传达给自己的同伴，以帮助同伴共同发现新的事物来源。而这种独特的肢体语言形式就是ZigZag，在大自然中蜜蜂相互之间就是采用一种这样的形式来传达信息。相比其他的无线传输方式来说，ZigBee技术具有其独特的优点。

首先，ZigBee技术在使用的过程中能够大大地降低成本。如果ZigBee在最开始的时候设计成本在40元左右，那么ZigBee技术很快就可能会下降到10元左右。因此不仅可以扩大ZigBee技术的应用范围，而且还可以相对地减少用户的费用。其次，ZigBee技术还能够提供一个较大容量的网络系统。为了能够更加有效地避免高峰期间不同用户之间的冲突，ZigBee技术还能够为客户预留足够的空间。最后，ZigBee技术能够对用户的信息提供相关的安全保障。每一种数据在传输的过程中需要无线通信系统进行准确地识别，从而能够及时地传送给客户的手中。因此，在相关的工业生产过程中以及各大医院和家庭等领域，ZigBee技术都发挥了其关键作用。

三、ZigBee无线通信技术的应用分析

ZigBee技术的应用给我国的国民经济各个部门的发展提供了极大的便利[2]。无论是在工业领域当中，还是在农业生产过程中；无论是在医学领域，还是在家庭中，ZigBee技术都起着重要的作用。网络监控系统能够对相关的数据进行自动地采集和分析，进而得出精确的结果以促进相关领域的发展和进步。尤其是农业、工业以及军事等领域方面ZigBee无线通信技术具有广阔的发展前景。

例如，在山西大同煤矿中，煤矿企业利用ZigBee技术的优势对煤矿的安全实施有效地监管和控制。尤其是在经济利益的推动下，我国各个地区的煤矿安全事故时有发生。这些安全事故的发生和煤矿企业的安全监控力度的大小具有直接的联系。目前，市场上所销售的安全监控产品都是以有线传输的方式，同时安全监控系统在进行安装的过程中也会碰到一定的烦。

企业利用ZigBee技术的特点从而开发出了一种成本低廉以及体积较小的安全监控系统。

煤矿企业在煤矿的开采过程中能够利用该系统对每一个环节中的情况进行及时地监测。同时，此安全监控系统不仅具有簡易的监控设备，而且能够将每段距离的监控状况进行有效地整合从而准确地传达给煤矿企业的控制中心。通过对ZigBee技术的的应用，煤矿企业能够将整个网路中的各个节点中的工作隐患进行及时地排查从而有效地提高煤矿企业的工作效率。煤矿企业能否安全有效地生产不仅关系到煤矿工作者的生命安全，而且还关系到煤矿企业的经济效益的提高。ZigBee无线通信技术的应用给煤矿企业的安全生产提供了良好的保障。

四、ZigBee无线通信技术的发展前景

ZigBee无线通信技术随着应用范围的不断扩大，其在未来的发展过程中将会涉及更多的领域。ZigBee无线通信技术能够结合传感器的特点，通过两者之间的有机集合从而形成一种具有智能化和自动化的监控网络系统。网络监控系统能够对相关的数据进行自动地采集和分析，进而得出精确的结果以促进相关领域的发展和进步。尤其是农业、工业以及军事等领域方面ZigBee无线通信技术具有广阔的发展前景。

在工业领域中，ZigBee无线通信技术还能够加强对相关的公共设备和生产能源的科学有效地管理。尤其是对一些危险的化学成分的安全检测以及对生产系统的安全监控能够为其正常生产提供一个良好的环境。同时，ZigBee无线通信技术在传感器的应用能够便于对网路数据的传达并作出合理的改善。同时，还能够极大地延长了ZigBee无线通信技术的使用周期和成本。

在农业生产方面，目前我国的农业生产还处在一个初级阶段。由于我国的农业生产主要是以传统的生产方式为主，因此许多的农机装置在使用的过程中应该积极地借助ZigBee无线通信技术的优势。农业生产过程中利用ZigBee无线通信技术能够使其朝着自动化和专业化的方向发展。尤其是在农业中的土壤湿度和降水量等指标的检测都可以充分地利用ZigBee无线通信技术的优点从而方便农业生产者能够尽早地发现问题。ZigBee无线通信技术的应用不仅能够极大地提高了农业生产过程中的工作效率，而且还能够改善农业生产者的经济效益。

除此之外，ZigBee无线通信技术还能够在医学领域和家庭消费领域以及公共设施等方面都能够发挥其重要性能。随着国民经济的迅猛发展，我国的各大生产领域将会更多地借用ZigBee无线通信技术从而为高效生产提供一定的保障。家庭消费领域中的电视和家庭运动休闲机械以及照明等装置都能够借助ZigBee无线通信技术从而有效地降低购买成本。因此，ZigBee无线通信技术在未来具有良好的发展消费市场。如果当我们行走在一个陌生的城市，我们也可以借助ZigBee无线通信技术对相关的地理位置进行定位。

五、结束语

综上所述，ZigBee无线通信技术在我国的各大领域中的应用还处于早期阶段[3]。因此，在实际的应用过程中还需要各大行业不断地加大对相关技术的研发和探讨，从而为ZigBee无线通信技术的应用提供良好的平台。ZigBee无线通信技术能够充分地利用网络传感器的特点以近距离的方式，从而更好地满足用户。

参考文献：

篇10：zigbee项目测试的建议书

(方案建议书)

华立仪表集团股份有限公司

HOLLEY METERING LTD.

一. ZigBee通信的简单介绍

ZigBee又叫紫蜂技术，是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网，每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之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，到扩展后的几百米，甚至几公里。

ZigBee技术自诞生以来，已经得到了长足的发展，应用领域主要包括集中抄表(AMR)、工业控制、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制等。

ZigBee协议是开放的国际标准，因此任何国家、任何公司所提供的ZigBee产品都必须符合这一标准，并且ZigBee联盟提供了完善而严格的测试平台对这些产品进行测试。这些措施保证了任何ZigBee产品都可以实现互连和互操作。这对于系统的安装、维护和扩展都带来了极大的方便。

二.ZigBee技术的主要特点：

面向无线传感和工业控制应用领域;

? 采用国际IEEE 802.15.4标准和国际ZigBee联盟标准;

? 全球通用的免费使用许可证频段ISM(2.4GHz);

? 支持双向通信(物理层通信速率250kbps，16通道/2.4GHz频点); ? 支持复杂拓扑结构(星型/树形/网状/混合网)和强大网络管理能力(网络自动建立、修补、优化路由)，系统可扩展性和可伸缩性好;

? 支持数据加密;

? 支持超低功耗(电池供电);

三.华立ZigBee自动抄表系统的先进性与独特优势

1. 华立自动抄表系统采用的是国际领先的ZigBee无线抄表技术

华立ZigBee自动抄表技术是华立自己开发的有自己独立知识产权的产品。其稳定性与成熟性已居世界前列。

华立是国内仪器仪表行业第一家ZigBee国际会员(250多家成员公司，

包括Motorola，Ember，Ti-Chipcon，Philips、Siemens，Honeywell，Samsung，等)，采用国际IEEE 802.15.4标准和国际ZigBee联盟标准;

2. 华立ZigBee自动抄表系统频段免费，运营成本极低

采用全球通用的免费使用许可证频段ISM(2.4GHz)，而且，支持超低功耗(电池供电)，运营成本极低。

3. 华立ZigBee自动抄表系统通道的独特性

1)高速特性：

ZigBee所具备的高速通信通信能力，可以很容易的满足很多高实时性应用需求;对于集抄领域而言，高速意味着可以在短时间内获得大量的现场数据。

2)保密特性：

支持双向通信，载波侦听/冲突避免(CSMA/CA)通信方式，支持数据加密; 128位Advanced Encryption Standard(AES)数据加密;

3)网络优势：

支持复杂的网络拓扑结构：星型，树形，网状，混合网络;自动建立、修补、优化路由。

4)抗干扰特性：

抗干扰性主要取决于两个指标：

调制方式：ZigBee采用的是O-QPSK调制方式，并使用了DSSS扩频技术，因此抗干扰能力非常强，能够在周围的噪音之准确无误的识别数据信号;

同频干扰：ZigBee的通信频率达到2.4GHz，远离一般电器所能产生的频率干扰, 另外ZigBee有16个信道且通过主站的1条切换信道控制命令很容易实现信道切换，极大地减少和避免了相邻网络的同频干扰。

5)可升级特性：

ZigBee的可扩展性不仅表现在可以管理庞大的网络，更主要表现在其接口的规范化、应用领域的`多元化、应用层的用户化。接口的规范化可以保证产品的延续性和继承性;应用领域的多元化可以保证产品对不同应用需求的适应能力;应用层的用户化为用户提供了灵活的应用接口，保证了个性化需求的实现。有了上述保证，用户需要对网络进行扩展时，不需要对原有网络进行任何更换或修改，新扩展的网络就可以无缝的加入原网络，达到即插即用的扩展能力。

6)功能可扩展特性：

可实现任意时间间隔级别(分/时/日)的自动抄表的同时，实现远程送/断/限电控制和网络预付费。

4. 华立ZigBee自动抄表技术的创新点和优势

1)系统建设、维护和升级成本优势

? 无或极少布管线，安装方便快捷，节点设置完毕即可远程主动登陆系统，网络建立速度快;

? 通信网络与电网环境和通信线路无关，系统维护成本低廉; ? 台区内单一节点出现故障不会引起其它节点正常通信;

? 系统支持子网分层和子网互连、可实现大规模组网，可跨台区变压器组网;

? 具有优良的开放性，可根据相应的接口和规约，做相应的接入，并支持对后期产品的功能升级。

2)开放的国际标准

? 稳定、可靠的通信协议;

? 统一标准，可实现不同厂商产品的互换性和互操作性;

3)其它应用优势