zigbee簡介_ppt11_第1頁
zigbee簡介_ppt11_第2頁
zigbee簡介_ppt11_第3頁
zigbee簡介_ppt11_第4頁
zigbee簡介_ppt11_第5頁
已閱讀5頁,還剩33頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、zigbee 技術(shù)簡介主講:申海岑慶郵電大學(xué) 什么是ZigbeeZigbee應(yīng)用Zigbee發(fā)展史Zigbee的優(yōu)勢zigbee-短距離無線通訊技術(shù)zigbee技術(shù)使無線通訊技術(shù)方便的構(gòu)建無線傳輸網(wǎng)絡(luò)Zigbee設(shè)備組建信息采集和控制網(wǎng)絡(luò)Zigbee應(yīng)用什么是Zigbee無線通信發(fā)展史Zigbee的優(yōu)勢無線抄表智能路燈應(yīng)用實例(來源重慶郵電大學(xué)未來網(wǎng)絡(luò)研究所)ZigBee發(fā)展史 什么是ZigbeeZigbee應(yīng)用Zigbee的優(yōu)勢無線通信技術(shù)發(fā)展歷程 80年代,當單片機技術(shù)已經(jīng)廣泛普及,8051如日中天的時候,手機還是價值萬元的大磚頭,語音通訊也只有8K/S的通訊速度

2、,無線通訊技術(shù)還是像美國莫托羅拉這樣大公司實驗室里的前沿。 90年代,向TI這樣的大公司,投入巨資,開發(fā)短距離通訊芯片,10年努力,確以失敗告終,有人統(tǒng)計過,那時,在美國進行無線產(chǎn)品的項目開發(fā),有85%以上的開發(fā)項目會失敗。復(fù)雜的高頻,昂貴的設(shè)備,完全被封鎖的技術(shù),無線還只是在“天上”。 無線SOC技術(shù),短距離無線通訊的曙光 2003年在歐洲的挪威,冒出了兩家創(chuàng)新公司,分別 是CHIPCON (2006年被TI公司2億美元收購),另一家 是Nordic 公司。這兩家公司采用CMOS高頻技術(shù),將無 線收發(fā)器完全集成到芯片內(nèi)部,外部只有很少的元件, 同時使電路板設(shè)計非常簡化。另外,他們也將8051

3、單 片機和高頻電路進行集成,這就誕生了”無線單片機”。 射頻SoC 單片機(簡稱無線單片機)的出現(xiàn),為不具 備無線通訊經(jīng)驗和高頻電路經(jīng)驗的電子工程師,提供了 非常簡單的解決方案。無線單片機的普及 為短距離無線通訊帶來的全新變化 高度集成SOC:簡化了高頻設(shè)計,使開發(fā)無線應(yīng)用設(shè)計轉(zhuǎn)移到以軟件代碼為中心; 大量低價格:特別的無線開發(fā)、測試工具的誕生,使無線應(yīng)用開發(fā)成本大大降低; 在家建立自己的無線開發(fā)平臺不是夢想。 無線SOC得到了非常廣泛應(yīng)用,特別是無線鼠標,鍵盤和游戲搖桿等方面。 soc短距離無線應(yīng)用的深入, 對低成本無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提出了需求 應(yīng)用中很多節(jié)點在密集區(qū)域 高效的組網(wǎng),高效率空中防碰

4、撞。 工業(yè)應(yīng)用中環(huán)境復(fù)雜,要求穿透多層水泥墻等障礙物,傳輸路徑不定需求無線路由(多跳通信)。 高通訊可靠性防干擾,加密,網(wǎng)絡(luò)安全。 低功耗。 容易安全接入和安裝 自組網(wǎng),自恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)。無線抄表網(wǎng)絡(luò)Zigbee聯(lián)盟 國際著名soc半導(dǎo)體生產(chǎn)商、技術(shù)提供者、代工生產(chǎn)商以及最終使用者成立了一個非牟利業(yè)界組織 zigbee聯(lián)盟,目的在于制定一個基于IEEE802.15.4、可靠、高性價比、低功耗的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)zigbee 。生產(chǎn)商可以利用ZigBee這個標準化無線網(wǎng)絡(luò)平臺,設(shè)計簡單、可靠、便宜又省電的各種無線產(chǎn)品。ZIGBEE回應(yīng)了無線SOC發(fā)展的需求 ZigBee技術(shù)有自己的無線電標準,在數(shù)千個微小的

5、傳感器之間相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。這些傳感器只需要很低的功耗, 以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從 一個傳感器傳到另一個傳感器,因此它們的通信效率非常高。 Zigbee的優(yōu)勢什么是ZigbeeZigbee應(yīng)用ZigBee發(fā)展史Zigbee是IEEE 802.15.4的擴展 ZigBee不僅只是IEEE802.15.4的名字。IEEE僅處理低級MAC層和物理層協(xié)議,而ZigBee聯(lián)盟對其網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和API進行了標準化。 ZigBee聯(lián)盟還開發(fā)了安全層。協(xié)議棧各層功能介紹 物理層(PHY)定義zigbee設(shè)備的工作頻段2.4Ghz。 MAC層負責(zé)相鄰設(shè)備間的單跳數(shù)據(jù)通信。 應(yīng)用層由用戶開發(fā)提供功能服務(wù)

6、函數(shù)。 安全服務(wù)NWK提供層提供信息安全加鎖服務(wù)。Zigbee技術(shù)的表現(xiàn)形式 由各種軟件代碼,分層次 組成的軟件協(xié)議棧。 代碼分類:應(yīng)用層, 應(yīng)用安全層,網(wǎng)絡(luò)層, MAC層等等。 代碼形式:源代碼和庫文件。協(xié)議棧核心網(wǎng)絡(luò)層 ZigBee協(xié)議棧的核心部分在網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層主要實現(xiàn)節(jié)點加入或離開網(wǎng)絡(luò)、接收或拋棄其他節(jié)點、路由查找以及傳送數(shù)據(jù)等功能,支持Cluster-Tree,AODVjr,Cluster-TreeAODVjr等多種路由算法,支持星形(Star)、樹形(Cluster-Tree)、網(wǎng)格(Mesh)等多種拓撲結(jié)構(gòu)應(yīng)用ZigBee可組成多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) 最重要的是網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(Mesh)Zi

7、gBee節(jié)點類型 節(jié)點工能介紹 1.協(xié)調(diào)器 上電啟動和配置網(wǎng)絡(luò)(例如設(shè)定網(wǎng)絡(luò)標示符 ,選擇信道),一旦完成后相當于路由器功能。 2.路由器 (1)允許其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備加入 (2)多路跳由 (3)協(xié)助電池供電的子節(jié)點通信 (4)自己作為終端節(jié)點應(yīng)用 3 終端節(jié)點 向路由節(jié)點傳遞數(shù)據(jù),可選擇睡眠與喚醒。(路由因不斷轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)需電池供電,終端節(jié)點電池供電)3.ZigBee技術(shù)優(yōu)點 低功耗 低成本 低速率 近距離 短時延 高容量 高安全 免執(zhí)照頻段低功耗 在低耗電待機模式下,2 節(jié)5 號干電池可支持1個節(jié)點工作624個月,甚至更長。 這是Zigbee的突出優(yōu)勢(在傳感控制領(lǐng)域)。相比較,藍牙能工作數(shù)周、Wi

8、Fi可工作數(shù)小時。低成本 通過大幅簡化協(xié)議(不到藍牙的1/10) ,降低了對通信控制器的要求,按預(yù)測分析,以8051的8位微控制器測算,全功能的主節(jié)點需要32KB代碼,子功能節(jié)點少至4KB代碼,而且Zigbee免協(xié)議專利費。每塊芯片的價格大約為2 美元。 低速率 Zigbee工作在20250 kbps的較低速率,分別提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps (915 MHz)和20kbps(868 MHz) 的原始數(shù)據(jù)吞吐率,滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。近距離 傳輸范圍一般介于10100 m 之間,在增加RF 發(fā)射功率后,亦可增加到13 km。 這指的是相鄰節(jié)點間的距離。如果通過路

9、由和節(jié)點間通信的接力,傳輸距離將可以更遠(理論上無限)。短時延 Zigbee 的響應(yīng)速度較快,一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15 ms ,節(jié)點連接進入網(wǎng)絡(luò)只需30 ms ,進一步節(jié)省了電能。相比較,藍牙需要310 s、WiFi 需要3 s。高容量 Zigbee 可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),由一個主節(jié)點管理若干子節(jié)點,最多一個主節(jié)點可管理254 個子節(jié)點;同時主節(jié)點還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點管理,最多可組成65000 個節(jié)點的大網(wǎng)。高安全 Zigbee 提供了三級安全模式1 包括無安全設(shè)定2 使用接入控制清單(ACL) 防止非法獲取數(shù) 據(jù)3 采用高級加密標準(AES 128) 的對稱密碼, 以靈活確定其安全屬性。 免執(zhí)照頻段 采用直接序列擴頻在工業(yè)

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論