原创 [原创]基于ZigBee的无线网络应用实例

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By KuangJunBin

    KuangJunBin：如您对本项目感兴趣或者有任何疑问，欢迎与我一起探讨：   geforcefat@gmail.com。谢谢您的阅读！

l          灵活的有效范围：有效覆盖范围10<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />-75米之间，可提供最高250kbps的数据速率，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定，基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境。

l          省电：在低耗电待机模式下，两节普通五号干电池可使用6个月到2年，免去了充电或者频繁更换电池的麻烦。这也是ZigBee的支持者一直引以为豪的独特优势。

l          时延短：通常时延在15毫秒到30毫秒之间。

l          网络容量大且节点通信设置易于配置：每个ZigBee网络最多可支持255个设备，也就是说，每个ZigBee设备可以与另外254台设备相连接。

l          安全：ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法用AES-128，可以灵活确定其安全属性。

l          工作频段灵活：使用的频段分别为2.4GHz、868MHz（欧洲）及915MHz（美国），均为免执照频段。

l          主要应用领域：采集、控制数据传输网络

二、        ZigBee网络3种节点类型

1)          ZigBee协调点：它必须是FFD（全功能节点），一个ZigBee网络只有一个ZigBee协调点。它往往是有相对于网络中其他节点更强大的功能，是整个网络的主要控制者。它负责发起建立新的网络，发送网络信标，管理网络中的节点以及存储网络中节点信息等，网络形成后也可以执行路由器的功能。ZigBee协调点一般由交流电源持续供电。

2)          ZigBee路由节点：ZigBee路由节点也必须是FFD，它对于ZigBee网络来说是可选的，它可以参与路由发现，消息转发，通过连接别的节点来扩展网络的覆盖范围等。

3)          ZigBee终端节点：ZigBee终端节点可以是FFD或者RFD（简化功能节点），它通过ZigBee协调点或者ZigBee路由节点链接到网络，但不允许其他任何节点通过它加入网络。ZigBee终端节点能够以非常低的功率运行。

三、      ZigBee协议栈支持的3种网络结构

星形：简单，路由节点功耗较大，网络覆盖范围有限（仅1跳）

Mesh：如下图

l    MESH网状网络拓扑结构的网络具有强大的功能，网络可以通过“多级跳”的方式来通信；

l    Mesh是一种特殊的、按接力方式传输的点对点的网络结构，其路由可自动建立和维护；

l    MESH网络机构还可以组成极为复杂的网络，具有很大的路由深度和网络节点规模；

l    MESH网络还具备自组织、自愈功能。

四、      应用举例

这是一个最简单的无线星型网络，由一个网络协调器和若干个终端组成，并可以通过串口，由计算机调试和发送数据或指令。

这是一个全功能的网络协调信息中心。在本地，通过ZigBee协议控制和监测星型网/Mesh网内的全部终端。经由有线Internet接口、或无线GPRS接口，可实现远程控制。

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