【正文】 功能設(shè)備（ RFD）。其中 ， 應(yīng)用層 一個(gè)重要的功能是 高級協(xié)議棧管理 ，用以 協(xié)議棧管理。網(wǎng)絡(luò)層參的考模型如圖 所示。 0xFFFF 表示的 是廣播短地址 ，能夠 被當(dāng)前頻道中的所有設(shè)備 所 接收。 MAC 層 基于 ZigBee 技術(shù)的傳感器無線信息采集 8 圖 MAC 層參考模型 MAC 層協(xié)議 規(guī)范 提供兩種服務(wù) :數(shù)據(jù)傳輸服務(wù) (MCPS)和數(shù)據(jù)管理服務(wù)(MLME)。 模型的最下面的兩層 ，即 物理層 (PHY) 和媒體介質(zhì)訪問層 (MAC)， 是 基于 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)定義的 [5]。這就是自組織網(wǎng)。 (3) 成本低：由于協(xié)議的大幅度簡化，減少了對網(wǎng)絡(luò)中心控制單位的依賴，并且 ZigBee 免協(xié)議專利費(fèi)。 這種肢體語言便是 zigzag 舞蹈，作為新一代無線通訊技術(shù) ZigBee 借此命名。對 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行著重研究，包括其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、服務(wù)規(guī)范以及幀格式，并介紹了常用路由算法。 盡管 ZigBee 在工業(yè)領(lǐng)域 應(yīng)用越來越多， 核心 芯片出貨量也 與日俱增 ， 縱觀整個(gè) ZigBee 市場 ，基于 ZigBee 應(yīng)用的產(chǎn)品依舊 處于起步 摸索 階段， 尚未 真正起飛，主要體現(xiàn)在面向消費(fèi)者的應(yīng)用產(chǎn)品尚屬于研發(fā)階段 ， 真正出現(xiàn)在市面上的少之又少 ， 缺乏在典型領(lǐng)域和方向上的應(yīng)用產(chǎn)品 ， 體現(xiàn) ZigBee 技術(shù) 優(yōu)勢的網(wǎng)狀 拓?fù)湫?網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用少， 大型 ZigBee 網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用 很難見到 。之后不到 兩年的時(shí)間，ZigBee 聯(lián)盟已經(jīng)從最初的十幾家公司發(fā)展到有全世界 150 多家知名廠商加盟的商業(yè)團(tuán)體。 adhoc 。本文在綜述 ZigBee 協(xié)議規(guī)范的基礎(chǔ)上，完成了傳感器節(jié)點(diǎn)信息采集傳輸以及通過串口對 ZigBee 節(jié)點(diǎn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： ZigBee 技術(shù)；傳感器；無線通信；自組網(wǎng)； CC2530 II ABSTRACT In recent years, with the development of Inter of things and wireless sensor work, ZigBee technology, as a new kind of low power consumption, low cost, high reliability , has showed vigorous development trend in the future development of science and technology in human on the ZigBee protocol specification,designed a system of the data collection and transmission on the nodes connected with sonsors,and control the nodes by wireless. This paper lists the characteristics of the ZigBee munication, several existing wireless munication modes are pared, demonstrate the outstanding performance that other wireless munication technology does not have, the ZigBee wireless munication technology has broad application range and prospect. Based on the description of ZigBee work technology, work mode provides the basis for the product development and work analysis. This dissertation focuses on the study of ZigBee work layer structure, the work layer structure in detail the relevant management, standardized service primitives, by the deep analysis of information transmission mode and the software development process, from the bottom provides based software development application interface . On the basis of studying the bottom of the ZigBee standard, in the IAR integrated development environment, and used the ZigBee module with CC2530 as the core processor that we pleted module design and made simple realization .In the software ,programmed the ZigBee coordinator and the nodes,the coordinator node finds and cones the nodes by using broadcast,plete a adhoc work,then collect and transfer data through the nodes connected with the hardware,designed the circuit of ZigBee coordinator， router， and other nodes,pleted a ZigBee work and the extension of ,successfully used the PC serial port to municate with coordinator,to control the nodes by wireless. Keywords: ZigBee technology。 我們所熟知的藍(lán)牙、射頻技術(shù)已經(jīng)在生活中得到了較多的應(yīng)用，介于藍(lán)牙和射頻之間、被譽(yù)為未來十大技術(shù)之一的 ZigBee 技術(shù)也因其低成本、低功耗、穩(wěn)定性高而被人們熟知并且深入應(yīng)用到智能家居、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。 近年來全球 儀表 領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者 中國華立 以及 韓國努里電信 等 不斷深入 ZigBee 技術(shù)儀表控制系統(tǒng) 領(lǐng)域 ， ZigBee 儀表控制的 市場 呈現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的態(tài)勢 。 第 2章 ZigBee 技術(shù)。通過查詢常見傳感器的硬件接口電路，對溫濕度傳感器信息采集傳輸和串口無線控制節(jié)點(diǎn) LED 亮滅實(shí)驗(yàn)硬件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。 表 常用無線通信技術(shù)參數(shù) 通信種類 頻段 距離 速率 功耗 節(jié)點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) ZigBee 1075m 10250kbps 低 255 低沉本、可靠性高、低功耗 IrDA —— 1m 14Mbps 中 2 短距離、低成本 Bluetooth 110m 1Mbps 高 7 短距離、易操作 WiFi 1100m 10Mbps 高 32 便攜性、高速、適應(yīng)性強(qiáng) UWB 10m 1Gbps 低 100+ 分辨率高 基于 ZigBee 技術(shù)的傳感器無線信息采集 5 由于 ZigBee具備自身完善的通訊標(biāo)準(zhǔn)，其被認(rèn)為是最有可能應(yīng)用在智能家居、傳感網(wǎng)絡(luò)、安全系統(tǒng)等領(lǐng)域之中。 (6) 安全： ZigBee 具有三級安全模型，分別為沒有安全設(shè)置、訪問控制列表（ ACL）的使用來防止數(shù)據(jù)和使用高級加密標(biāo)準(zhǔn)（ AES128）的對稱密碼，從而確定安全性能的靈活性。 在實(shí)際應(yīng)用中 ， 預(yù)先設(shè)定的傳輸路徑并不是一成不變的 ， 往往會(huì)因?yàn)楦鞣N原因?qū)е侣窂街袛?， 或者通道過于擁堵導(dǎo)致數(shù)據(jù) 無法傳送的情況時(shí)有發(fā)生 。每個(gè) 頻段 都以不同的速率發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，對應(yīng)于 20 kbit/s， 40 kbit / s 和 250 kbit／ s。序列號(hào)域的長度為 8 bits，給 幀 賦予了獨(dú)一 的序列標(biāo)識(shí)號(hào) ，僅僅在 確認(rèn) 該 幀序列號(hào)與 前一次 傳輸數(shù)據(jù)幀的序列號(hào) 相同的情況下 時(shí) ，方能 判斷 成功完成 數(shù)據(jù) 傳輸業(yè)務(wù)。 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層的功能是建立網(wǎng)絡(luò)、維護(hù) ZigBee 網(wǎng)絡(luò)的連接、同時(shí)決定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的模型。 應(yīng)用層 在 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)中 ， 應(yīng)用層是最高的協(xié)議層。ZigBee 網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序是用戶 自由 定義的應(yīng)用對象 ，每個(gè) 應(yīng)用對象 分別 對應(yīng)一個(gè)序號(hào)范圍為 1240 的 端點(diǎn) ， 這樣一個(gè)應(yīng)用框架就構(gòu)成了 。 PAN 協(xié)調(diào)器是 PAN 網(wǎng)絡(luò)的總控制器，它在一個(gè) PAN 網(wǎng)絡(luò)中僅能出現(xiàn)一次，而且必須是 FFD。 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)中的 ZigBee 協(xié)調(diào)器（ PAN 協(xié)調(diào)器）所實(shí)現(xiàn)的功能與WiFi網(wǎng)絡(luò)中的接入點(diǎn)（ AP）完全不同 [17]，這里的 ZigBee 協(xié)調(diào)器只是個(gè) FFD，起到網(wǎng)絡(luò)中心控制的作用，它不僅是為對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，還可以有自己的應(yīng)用 [18]。在點(diǎn)對點(diǎn)型網(wǎng)絡(luò)中，任何FFD 都能夠承擔(dān) PAN 協(xié)調(diào)器的角色，完成 PAN 協(xié)調(diào)器控制中心的任務(wù)。這時(shí)樹狀拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)能夠通過路由器對消息的轉(zhuǎn)發(fā)來繞過障礙物，使消息最終到達(dá)設(shè)備 B。當(dāng)有 APUD（即 NSDU）需要傳送到對等 APS 子層實(shí)體時(shí)，本地 APS 子層實(shí)體就產(chǎn)生該原語。 (3) 連接或離開網(wǎng)絡(luò)：具備對網(wǎng)絡(luò)的控制能力包括連接和離開，以及具備為組建一個(gè) ZigBee 協(xié)調(diào)器或 ZigBee 路由器來控制設(shè)備連接斷開網(wǎng)絡(luò)的能力。 圖 通用的網(wǎng)絡(luò)幀格式 發(fā)現(xiàn)路由子域決定該幀的路由 框架的選擇 。 如果 幀 包含源路由域，然后 幀 控制域的 源 路由域設(shè)置為 1。發(fā)送每次新的幀，序列號(hào)就會(huì)增一。網(wǎng)絡(luò)層命令標(biāo)識(shí)符和命令有效載荷組成了網(wǎng)絡(luò)層幀的有效載荷。 Tree 路由算法的 本身的 網(wǎng)絡(luò)分布是注定的 ， 設(shè)備只能從它的父設(shè)備獲取網(wǎng)絡(luò)地址。當(dāng)源節(jié)點(diǎn) S 向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)D 發(fā)送數(shù)據(jù)包并發(fā)現(xiàn) D 節(jié)點(diǎn)不可到達(dá)時(shí)， S 節(jié)點(diǎn)會(huì)通過廣播發(fā)起路由請求，即向網(wǎng)內(nèi)設(shè)備發(fā)送廣播幀 RREQ[26]。 基于 ZigBee 技術(shù)的傳感器無線信息采集 21 TAODV 路由算法 從以上兩種路由算法是可以看出， Tree 路由 算法 與 AODV 路由算法有其自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用中要綜合通信成本及最優(yōu)路徑的要求， 結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，將路由器分為全路由器和簡化路由器，提出 TAODV 算法。當(dāng)設(shè)備 E 收到數(shù)據(jù)后，井確認(rèn)沿 EDBA 路徑發(fā)送確認(rèn)信息，A 收到確認(rèn)信息后，標(biāo)著整個(gè)路由過程的結(jié)束。完成以上工作 ， 就基本完成了一個(gè)新任務(wù)的添加。 基于 ZigBee 技術(shù)的傳感器無線信息采集 25 節(jié)點(diǎn)部分代碼： 協(xié)調(diào)器部分代碼： void SampleApp_SendPeriodicMessage( void ) {char buf[]=~HELLO!~。 // 已經(jīng)使用該變量，無需警告 if ( events amp。 MT_UartAppFlowControl (MT_UART_ZAPP_RX_READY)。? (void)task_id。 //不管何時(shí)設(shè)備狀態(tài)改變依舊接收信息。} osal_msg_deallocate( (uint8 *)MSGpkt )。 // 發(fā)送 periodic消息 // 發(fā)送周期信息 (+ a little jitter)? osal_start_timerEx( SampleApp_TaskID, SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT, (SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_TIMEOUT + (osal_rand() amp。 CC2530 具有多種操作模式，使其能夠 勝任 超低功耗要求系統(tǒng) 的 工作。下面介紹幾種常見的傳感器。 （ 4） 三軸加速傳感器（如圖 ）： 大多采用壓阻式、壓電式和電容式工作原理，產(chǎn)生的加速度正比于電阻、電壓和電容的變化，通過相應(yīng)的放大和濾波電路進(jìn)行采集。通過芯片相應(yīng)控制代碼來檢測溫濕度傳感器狀態(tài)。通過在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中實(shí)際搭建網(wǎng)絡(luò)，分析組網(wǎng)、節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集、串口數(shù)據(jù)通信以及無線控制節(jié)點(diǎn)過程，進(jìn)一步驗(yàn)證各層。如圖 。 基于 ZigBee 技術(shù)的傳感器無線信息采集 30 圖 溫濕度傳感器硬件接口圖 圖 紅外對射傳感器硬件接口圖 圖 三軸加速傳感器硬件接口圖 基于 ZigBee 技術(shù)的傳感器無線信息采集 31 圖 霍爾開關(guān)傳感器硬件接口圖 基 于自組網(wǎng)的多節(jié)點(diǎn)溫度采集 實(shí)驗(yàn)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個(gè)終端節(jié)點(diǎn)連接一個(gè) SHT11 型溫濕度傳感器，采集并傳輸信息給上位機(jī) ARM6410，借助觸摸顯示屏程序完成各節(jié)點(diǎn)溫濕度信息的顯示。市場上的溫濕度傳感器一般是測量溫度量和相對濕度量。 CC2530F256 融合 了 全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司 德州儀器 （ TI）的 黃金單元 ZigBee協(xié)議棧 ZStack，提供了一個(gè)完善而又強(qiáng)大的 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)解決方案 [29]。 return (events ^ SAMPLEAPP