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ZigBee无线传感器网络协议及仿真设计

更新时间：2019-08-27 06:58:20 大小：1M 上传用户：杨义查看TA发布的资源 标签：zigbee 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

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文档为ZigBee无线传感器网络协议及仿真设计讲解文档，是一份不错的参考资料，感兴趣的可以下载看看，，，，，，，，，，，，，，

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ZigBee无线传感器网络协议及仿真设计.pdf 1M

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Microcomputer Applications Vol. 27, No.3, 2011  
文章编号：1007-757X(2011)03-0058-04  
技术交流  
微型电脑应用  
2011 年第27 卷第3 期  
ZigBee 无线传感器网络协议及仿真设计  
侯雷 张艳芹  
摘 要：以 ZigBee 为代表的低速率无线局域网与 IEEE 802.15.4 标准相结合，实现无线传感器网络 WSN 和 Internet 的互通，  
是 WSN 的发展方向。通过对 ZigBee 和 IEEE 802.15.4 的分析研究，并针对 IEEE 802.15.4 规范规定的物理帧、MAC 帧的具  
体格式，进行了仿真关联平台的设计，为 ZigBee/IEEE 802.15.4 网络设计打下了坚实的基础。ZigBee 网络的应用配置、性能  
分析和改进优化等，也是今后研究的方向。  
关键词：无线传感器网络；ZigBee；IEEE 802.15.4；协议；  
中图分类号：TP393  
文献标志码：A  
0 引言  
0-3.6dbm ，通讯距离可达 30～70m，具有能量检测和链路  
质量指示能力，设备可以自动地对自身的发射功率进行调  
整，可以在保证通信链路质量的前提下的消耗最小能量。  
1.2 ZigBee 网络的拓扑结构  
随着移动通信技术的迅速发展，主流的宽带接入技术  
包括：固定宽带无线接入技术(Fixed Broadband Wireless  
Access，FBWA)、无线局域网(Wireless Local Area Network，  
WLAN)和无线个域网(Wireless Personal Area Network，  
WPAN)。其中WPAN 的发展使得人们摆脱电缆束缚，在近  
距离内实现各种设备间的通信。基于 ZigBee 无线接入技术  
的 WPAN 更以其低成本、低功耗等特有的优势成为无线接  
入领域的又一颗耀眼的新星，给现代信息社会中人们的工作  
和生活方式带来一场新的革命。  
ZigBee 主要采用了三种组网方式，星型网、对等网及  
混合网（图1 星型网和对等网示意图）。在星型网中，一个  
功能强大的主器件作为网络协调者，位于网络的中心，其它  
的主器件或从器件分布在其覆盖范围内。由于网络协调者定  
义了整个网络的时分复用和多址接入方式，因此星型网的控  
制和同步都比较简单，通常用在设备数量比较少的场合。对  
等网是由主器件连接在一起形成的，又可分为点对点和簇树  
两种结构。星型网和对等网相结合则形成了混合网，各个子  
网内部以星型连接，其主器件又以对等的方式连接在一起。  
信息流首先传到同一子网内的主节点，通过网关节点到达更  
高层的子网，随后继续上传直至到达中心采集设备，中心采  
集设备与普通的 WPAN 设备相比具有更强的处理能力和内  
存容量。混合网可以用于覆盖范围比较大的区域，例如在豪  
华星级宾馆中，各个房间设置一个主器件与房间内的其他从  
器件以星型方式相连，所有主器件又以对等的方式连接起  
来，就形成了—个大的混合网络。  
1
ZigBee 技术的概述  
1.1 什么是ZigBee  
无线传感网络是一种新兴的技术，是目前研究的热点  
之一。大多数的无线传感网络都有功耗小的特点，ZigBee 技  
术的出现正好了满足这样的要求。ZigBee 技术（属于无线  
个域网范畴）是一种新型的应用于短距离范围内，低速率传  
输的无线通讯技术，主要具有功耗低、成本低、数据传输可  
靠、网络容量大、兼容性好等特点，主要适用于自动控制和  
远程控制领域，可嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能。  
其MAC 层和PHY 层协议为IEEE 802.15.4 协议标准，网络  
层由ZigBee 技术联盟制定，应用层的开发可以由用户根据  
自己的需求进行，因此该技术可以为用户提供灵活地组网方  
式。  
ZigBee 是近几年提出的一种近距离、低复杂度、低功  
耗、低成本、低数据传输速率的双向无线通讯技术，是满足  
小型廉价无线网络联网和控制而制定的。与其他的无线通信  
标准相比，ZigBee 适用于数据吞吐量较小、网络建设投资  
小、网络安全性高、不便于频繁更换电源的场合。在工业控  
制领域利用传感器基于ZigBee 技术组成传感器网络，可以  
使得数据采集和分析变得方便和容易。ZigBee 用于传感网  
络的组建很重要的一点在于它的低功耗。其发射功率仅为  
星型网  
对等网  
______________  
作者简介：侯雷（1986-）,男，江苏徐州人，徐州工程学院，硕士研究生，讲师，主要研究领域为：网络协议、传感器网络  
张艳芹（1979-），女，江苏徐州人，徐州工程学院，硕士研究生，讲师，主要研究领域为：网络协议、传感器网络  
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