【正文】 功能設備（ RFD）。其中 ， 應用層 一個重要的功能是 高級協(xié)議棧管理 ，用以 協(xié)議棧管理。網(wǎng)絡層參的考模型如圖 所示。 0xFFFF 表示的 是廣播短地址 ，能夠 被當前頻道中的所有設備 所 接收。 MAC 層 基于 ZigBee 技術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 :數(shù)據(jù)傳輸服務 (MCPS)和數(shù)據(jù)管理服務(MLME)。 模型的最下面的兩層 ，即 物理層 (PHY) 和媒體介質訪問層 (MAC)， 是 基于 IEEE 標準定義的 [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)絡中心控制單位的依賴，并且 ZigBee 免協(xié)議專利費。 這種肢體語言便是 zigzag 舞蹈，作為新一代無線通訊技術 ZigBee 借此命名。對 ZigBee 網(wǎng)絡層進行著重研究，包括其拓撲結構、服務規(guī)范以及幀格式，并介紹了常用路由算法。 盡管 ZigBee 在工業(yè)領域 應用越來越多， 核心 芯片出貨量也 與日俱增 ， 縱觀整個 ZigBee 市場 ，基于 ZigBee 應用的產(chǎn)品依舊 處于起步 摸索 階段， 尚未 真正起飛，主要體現(xiàn)在面向消費者的應用產(chǎn)品尚屬于研發(fā)階段 ， 真正出現(xiàn)在市面上的少之又少 ， 缺乏在典型領域和方向上的應用產(chǎn)品 ， 體現(xiàn) ZigBee 技術 優(yōu)勢的網(wǎng)狀 拓撲型 網(wǎng)絡應用少， 大型 ZigBee 網(wǎng)絡 應用 很難見到 。之后不到 兩年的時間，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)團體。 adhoc 。本文在綜述 ZigBee 協(xié)議規(guī)范的基礎上，完成了傳感器節(jié)點信息采集傳輸以及通過串口對 ZigBee 節(jié)點控制系統(tǒng)的設計。 關鍵詞： ZigBee 技術；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。 我們所熟知的藍牙、射頻技術已經(jīng)在生活中得到了較多的應用，介于藍牙和射頻之間、被譽為未來十大技術之一的 ZigBee 技術也因其低成本、低功耗、穩(wěn)定性高而被人們熟知并且深入應用到智能家居、工業(yè)自動化等領域。 近年來全球 儀表 領域領導者 中國華立 以及 韓國努里電信 等 不斷深入 ZigBee 技術儀表控制系統(tǒng) 領域 ， 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。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 LED 亮滅實驗硬件部分進行設計。 表 常用無線通信技術參數(shù) 通信種類 頻段 距離 速率 功耗 節(jié)點 優(yōu)點 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、適應性強 UWB 10m 1Gbps 低 100+ 分辨率高 基于 ZigBee 技術的傳感器無線信息采集 5 由于 ZigBee具備自身完善的通訊標準，其被認為是最有可能應用在智能家居、傳感網(wǎng)絡、安全系統(tǒng)等領域之中。 (6) 安全： ZigBee 具有三級安全模型，分別為沒有安全設置、訪問控制列表（ ACL）的使用來防止數(shù)據(jù)和使用高級加密標準（ AES128）的對稱密碼，從而確定安全性能的靈活性。 在實際應用中 ， 預先設定的傳輸路徑并不是一成不變的 ， 往往會因為各種原因導致路徑中斷 ， 或者通道過于擁堵導致數(shù)據(jù) 無法傳送的情況時有發(fā)生 。每個 頻段 都以不同的速率發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，對應于 20 kbit/s， 40 kbit / s 和 250 kbit／ s。序列號域的長度為 8 bits，給 幀 賦予了獨一 的序列標識號 ，僅僅在 確認 該 幀序列號與 前一次 傳輸數(shù)據(jù)幀的序列號 相同的情況下 時 ，方能 判斷 成功完成 數(shù)據(jù) 傳輸業(yè)務。 網(wǎng)絡層 網(wǎng)絡層的功能是建立網(wǎng)絡、維護 ZigBee 網(wǎng)絡的連接、同時決定網(wǎng)絡拓撲結構的模型。 應用層 在 ZigBee 網(wǎng)絡中 ， 應用層是最高的協(xié)議層。ZigBee 網(wǎng)絡的應用程序是用戶 自由 定義的應用對象 ，每個 應用對象 分別 對應一個序號范圍為 1240 的 端點 ， 這樣一個應用框架就構成了 。 PAN 協(xié)調器是 PAN 網(wǎng)絡的總控制器，它在一個 PAN 網(wǎng)絡中僅能出現(xiàn)一次，而且必須是 FFD。 ZigBee 網(wǎng)絡中的 ZigBee 協(xié)調器（ PAN 協(xié)調器）所實現(xiàn)的功能與WiFi網(wǎng)絡中的接入點（ AP）完全不同 [17]，這里的 ZigBee 協(xié)調器只是個 FFD，起到網(wǎng)絡中心控制的作用，它不僅是為對網(wǎng)絡進行控制，還可以有自己的應用 [18]。在點對點型網(wǎng)絡中，任何FFD 都能夠承擔 PAN 協(xié)調器的角色，完成 PAN 協(xié)調器控制中心的任務。這時樹狀拓撲網(wǎng)絡能夠通過路由器對消息的轉發(fā)來繞過障礙物，使消息最終到達設備 B。當有 APUD（即 NSDU）需要傳送到對等 APS 子層實體時，本地 APS 子層實體就產(chǎn)生該原語。 (3) 連接或離開網(wǎng)絡：具備對網(wǎng)絡的控制能力包括連接和離開，以及具備為組建一個 ZigBee 協(xié)調器或 ZigBee 路由器來控制設備連接斷開網(wǎng)絡的能力。 圖 通用的網(wǎng)絡幀格式 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 路由域設置為 1。發(fā)送每次新的幀，序列號就會增一。網(wǎng)絡層命令標識符和命令有效載荷組成了網(wǎng)絡層幀的有效載荷。 Tree 路由算法的 本身的 網(wǎng)絡分布是注定的 ， 設備只能從它的父設備獲取網(wǎng)絡地址。當源節(jié)點 S 向目標節(jié)點D 發(fā)送數(shù)據(jù)包并發(fā)現(xiàn) D 節(jié)點不可到達時， S 節(jié)點會通過廣播發(fā)起路由請求，即向網(wǎng)內設備發(fā)送廣播幀 RREQ[26]。 基于 ZigBee 技術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)點和缺點，實際應用中要綜合通信成本及最優(yōu)路徑的要求， 結合兩者的優(yōu)點，將路由器分為全路由器和簡化路由器，提出 TAODV 算法。當設備 E 收到數(shù)據(jù)后，井確認沿 EDBA 路徑發(fā)送確認信息，A 收到確認信息后，標著整個路由過程的結束。完成以上工作 ， 就基本完成了一個新任務的添加。 基于 ZigBee 技術的傳感器無線信息采集 25 節(jié)點部分代碼： 協(xié)調器部分代碼： 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。 //不管何時設備狀態(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，通過相應的放大和濾波電路進行采集。通過芯片相應控制代碼來檢測溫濕度傳感器狀態(tài)。通過在實驗項目中實際搭建網(wǎng)絡，分析組網(wǎng)、節(jié)點數(shù)據(jù)采集、串口數(shù)據(jù)通信以及無線控制節(jié)點過程，進一步驗證各層。如圖 。 基于 ZigBee 技術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 技術的傳感器無線信息采集 31 圖 霍爾開關傳感器硬件接口圖 基 于自組網(wǎng)的多節(jié)點溫度采集 實驗采用星型拓撲結構，每個終端節(jié)點連接一個 SHT11 型溫濕度傳感器，采集并傳輸信息給上位機 ARM6410，借助觸摸顯示屏程序完成各節(jié)點溫濕度信息的顯示。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 全球領先的半導體公司 德州儀器 （ TI）的 黃金單元 ZigBee協(xié)議棧 ZStack，提供了一個完善而又強大的 ZigBee 網(wǎng)絡解決方案 [29]。 return (events ^ SAMPLEAPP