【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 彌補(bǔ)了無(wú)線通信市場(chǎng)上低功耗、低成本、低速率的空缺。同時(shí)隨著Zigbee技術(shù)的深入發(fā)展和應(yīng)用，越來(lái)越多的注意力和研究力量將會(huì)轉(zhuǎn)到應(yīng)用的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通測(cè)試和市場(chǎng)的推廣等方面。Zigbee技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是發(fā)展一種易布建、低成本、低功耗的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。Zigbee技術(shù)的應(yīng)用前景非常好。Zigbee在未來(lái)的幾年里將在工業(yè)無(wú)線定位、工業(yè)控制、消費(fèi)電子、汽車自動(dòng)化、家庭網(wǎng)絡(luò)、樓宇自動(dòng)化、醫(yī)用設(shè)備控制等多個(gè)控制領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，特別是工業(yè)控制和家庭自動(dòng)化，將會(huì)成為今后Zigbee芯片的主要應(yīng)用領(lǐng)域。通常符合以下條件之一的應(yīng)用，都可以考慮采用Zigbee技術(shù)：（1）網(wǎng)點(diǎn)多：需要數(shù)據(jù)采集或監(jiān)控的網(wǎng)點(diǎn)多。（2）低傳輸量：要求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不大且要求數(shù)據(jù)成本低。（3）可靠性高：要求數(shù)據(jù)傳輸可靠性、全性高。（4）體積?。涸O(shè)備體積很小，體積較大的充電電池或者電源模塊不便放置。（5）電池供電。（6）覆蓋量大：所需檢測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)多，地形復(fù)雜，需要較大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積。（7）現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋盲區(qū)。（8）遙測(cè)、遙控系統(tǒng)：使用現(xiàn)存移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的低數(shù)據(jù)量傳輸。（9）局部區(qū)域移動(dòng)目標(biāo)的定位系統(tǒng)：使用GPS效果差、成本高的。，該網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用在壓力過(guò)程控制數(shù)據(jù)采集、流量過(guò)程控制數(shù)據(jù)采集、溫度濕度監(jiān)控、樓宇自動(dòng)化、工業(yè)控制、數(shù)據(jù)中心、社區(qū)安防、設(shè)備監(jiān)控、環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)控、制冷監(jiān)控、倉(cāng)庫(kù)貨物監(jiān)控等方面。適用于蔬菜大棚溫度、濕度和土壤酸堿度監(jiān)控，鋼鐵冶煉溫度控制，煤氣抄表等各個(gè)領(lǐng)域。這種網(wǎng)絡(luò)主要用于無(wú)線系統(tǒng)中短距離的連接，提供傳感器網(wǎng)絡(luò)接入，能夠滿足各種傳感器的數(shù)據(jù)輸出和輸入控制的命令和信息的需求，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、無(wú)線化。Zigbee技術(shù)是一種應(yīng)用于各種電子設(shè)備之間的無(wú)線通信技術(shù)，這種通信組網(wǎng)是基于中短距離范圍內(nèi)、低傳輸速率下的。根據(jù)Zigbee技術(shù)的本質(zhì)，它具有下列特性：低功耗、高度擴(kuò)展性、可靠性高等。 ZIGBEE協(xié)議棧Zigbee協(xié)議棧由一組子層組成，每一層為其上層提供一定的特定服務(wù)：一個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)體提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，一個(gè)管理實(shí)體提供管理、維護(hù)等服務(wù)。每個(gè)服務(wù)實(shí)體通過(guò)一個(gè)服務(wù)接入點(diǎn)（SAP）為其上層提供服務(wù)接口，并且每個(gè)服務(wù)接入點(diǎn)（SAP）提供了一系列的基本服務(wù)指令來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。Zigbee協(xié)議棧中包括應(yīng)以下各個(gè)子層：（1）APP（Application Programming）：應(yīng)用層目錄，這是用戶創(chuàng)建各種不同工程的區(qū)域，在這個(gè)目錄中包含了應(yīng)用層的內(nèi)容和這個(gè)項(xiàng)目的主要內(nèi)容，在協(xié)議棧里面一般是以操作系統(tǒng)的任務(wù)實(shí)現(xiàn)的。（2）HAL（Hardware (H/W) Abstraction Layer）：硬件層目錄，包含有與硬件相關(guān)的配置和驅(qū)動(dòng)及操作函數(shù)。ZigBee硬件層通過(guò)射頻固件和射頻硬件提供了一個(gè)從MAC層以硬件層無(wú)線信道的接口。在硬件層中，包含一個(gè)硬件層管理實(shí)體（PLME），該實(shí)體通過(guò)調(diào)用硬件層的管理功能函數(shù)，為硬件層管理服務(wù)提供其接口，同時(shí)，還負(fù)責(zé)維護(hù)由硬件層所管理的目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)包含有硬件層個(gè)域網(wǎng)絡(luò)的基本信息。（3）MAC：介質(zhì)接入控制子層，包含了MAC 層的參數(shù)配置文件及其MAC 的LIB 庫(kù)的函數(shù)接口文件。實(shí)現(xiàn)的功能有：能產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)信標(biāo)。支持PAN的連接和斷開連接。同信標(biāo)保持同步。在對(duì)等的MAC實(shí)體之間提供一個(gè)可靠的通信鏈路。處理和維護(hù)GTS機(jī)制。信道接入采用CSMACA接入機(jī)制。支持設(shè)備的安全性。介質(zhì)訪問(wèn)控制層(MAC)幀被稱為MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MPDU)，其長(zhǎng)度不超過(guò)127個(gè)字節(jié)。它具有四種不同的幀形式，即信標(biāo)幀、數(shù)據(jù)幀、確認(rèn)幀和命令幀。（4）MT（Monitor Test）：實(shí)現(xiàn)通過(guò)串口可控各層，與各層進(jìn)行直接交互。（5）NWK（ZigBee Network Layer）：網(wǎng)絡(luò)層目錄，含網(wǎng)絡(luò)層配置參數(shù)文件及網(wǎng)絡(luò)層庫(kù)的函數(shù)接口文件，APS 層庫(kù)的函數(shù)接口。（6）OSAL（Operating System (OS) Abstraction Layer）：協(xié)議棧的操作系統(tǒng)。（7）Profile：AF（Application work） 層目錄，包含AF 層處理函數(shù)文件。（8）Security：安全層目錄，安全層處理函數(shù)，比如加密函數(shù)等。（9）Services：地址處理函數(shù)目錄，包括著地址模式的定義及地址處理函數(shù)。（10）0Tools：工程配置目錄，包括空間劃分及ZStack 相關(guān)配置信息。（11）ZDO（ZigBee Device Objects）：ZDO 目錄。（12）ZMac： MAC 層目錄，包括MAC 層參數(shù)配置及MAC 層LIB 庫(kù)函數(shù)回調(diào)處理函數(shù)。（13）ZMain：主函數(shù)目錄，包括入口函數(shù)及硬件配置文件。（14）Output：輸出文件目錄，這個(gè)EW8051 IDE 自動(dòng)生成的。 ZIGBEE協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)層ZigBee網(wǎng)絡(luò)層必須提供一定的功能，其主要是提供一些必要的函數(shù)，以保證IEEE ，正常工作，并且為應(yīng)用層提供一個(gè)合適的服務(wù)接口。為了和應(yīng)用層通信，必須向其提供接口，網(wǎng)絡(luò)層的概念包括了兩個(gè)必要的功能服務(wù)實(shí)體。它們分別為數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)體（NLDE）和管理服務(wù)實(shí)體（NLME）。網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)實(shí)體（NLDE）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)接入點(diǎn)（NLDESAP）提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體（NLME）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層相關(guān)的管理庫(kù)服務(wù)接入點(diǎn)（NLMESAP）提供網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體利用網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)實(shí)體來(lái)獲得一些網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)，并完成一些網(wǎng)絡(luò)的管理工作。并且，網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體還維護(hù)一個(gè)管理對(duì)象的數(shù)據(jù)庫(kù)，叫做網(wǎng)絡(luò)信息庫(kù)（NIB），網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息庫(kù)（NIB）的維護(hù)和管理。AODV自組織按需請(qǐng)求型距離向量路由協(xié)議（Ad Hoc On Demand Distance Vector,簡(jiǎn)稱AODV），AODV采用的是逐跳轉(zhuǎn)發(fā)分組方式，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間保存了路由請(qǐng)求和路由回答的結(jié)果，因此路由的頭部不需要攜帶完整的路由信息，從而提高了協(xié)議的效率。算法旨在多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中建立和維護(hù)一個(gè)自啟動(dòng)的，動(dòng)態(tài)的，多跳路由的專屬網(wǎng)絡(luò)。它是一種按需的改進(jìn)的距離向量路由協(xié)議，具有按需路由協(xié)議的特點(diǎn)即在AODV路由協(xié)議中，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)在需要進(jìn)行通信時(shí)才發(fā)送路由分組，而不會(huì)周期性地交互路由信息以得到所有其它主機(jī)的路由；同時(shí)具有距離向量路由協(xié)議的一些特點(diǎn)，即各節(jié)點(diǎn)路由表只維護(hù)本節(jié)點(diǎn)到其他節(jié)點(diǎn)的路由，而無(wú)需掌握全網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)中連接的斷開和異動(dòng)都會(huì)