通信專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)-文庫吧資料
2024-08-10 05:38本頁面
【正文】 920是DSP 芯片的一個(gè)主要里程碑。直到70年代，有人才提出了DSP的理論和算法基礎(chǔ)。在通常的實(shí)時(shí)信號(hào)處理中，它具有可程控、可預(yù)見性、精度高、穩(wěn)定性好、可靠性和可重復(fù)性好、易于實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)算法、大規(guī)模集成等優(yōu)點(diǎn)，這都是模擬系統(tǒng)所不及的。但是，我們還應(yīng)該清楚的認(rèn)識(shí)到，基于ZigBee技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)才剛剛開始發(fā)展，它的技術(shù)、應(yīng)用都還遠(yuǎn)談不上成熟，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)該抓住商機(jī)，加大投入力度，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。它不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、環(huán)境、醫(yī)療等傳統(tǒng)領(lǐng)域有具有巨大的運(yùn)用價(jià)值，在未來其應(yīng)用可以涉及到人類日常生活和社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)的所有領(lǐng)域。在標(biāo)準(zhǔn)林立的短距離無線通信領(lǐng)域，ZigBee的快速發(fā)展可以說是有些令人始料不及的，從2004年底標(biāo)準(zhǔn)確立，到2005年底相關(guān)芯片及終端設(shè)備總共賣出1500億美元，應(yīng)該說比被業(yè)界“炒”了多年的藍(lán)牙、WiFi進(jìn)展都要快。據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，低功耗、低成本的ZigBee技術(shù)將在未來兩年內(nèi)得到快速增長，2005年全球ZigBee器件的出貨量將達(dá)到100萬個(gè)，2006年底將超過8000萬個(gè)。為了推動(dòng)ZigBee技術(shù)的發(fā)展，Chipcon（已被TI收購）與Ember、Freescale、Honeywell、Mistubishi、Motorola、Philips和Samsung等公司共同成立了ZigBee聯(lián)盟（ZigBee Alliance），目前該聯(lián)盟已經(jīng)包含130多家會(huì)員。使用這種系統(tǒng)，也可以跟蹤公共交通情況，你可以適時(shí)地趕上下一班車，而不至于在寒風(fēng)中或烈日下在車站等上數(shù)十分鐘。即使在GPS覆蓋不到的樓內(nèi)或隧道內(nèi)，你仍能繼續(xù)使用此系統(tǒng)。安裝在汽車?yán)锏钠骷⒏嬖V你，你當(dāng)前所處位置，正向何處去。該系統(tǒng)無需手動(dòng)讀取電表、天然氣表及水表，從而為公用事業(yè)企業(yè)節(jié)省數(shù)百萬美元，此項(xiàng)技術(shù)正在進(jìn)行前期測(cè)試，很快將在美國市場(chǎng)上推出。通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)收集各種信息，并將信息回饋到系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，以利工廠整體信息之掌握，例如火警的感測(cè)和通知，照明系統(tǒng)之感測(cè)，生產(chǎn)機(jī)臺(tái)之流程控制等，都可由ZigBee網(wǎng)絡(luò)提供相關(guān)信息，以達(dá)到工業(yè)與環(huán)境控制的目的。韓國第三大移動(dòng)手持設(shè)備制造商Curitel Communications公司已經(jīng)開始研制世界上第一款Zigbee手機(jī)，該手機(jī)將可通過無線的方式將家中或是辦公室內(nèi)的個(gè)人電腦、家用設(shè)備和電動(dòng)開關(guān)連接起來。當(dāng)你打開電視機(jī)時(shí)，燈光會(huì)自動(dòng)減弱；當(dāng)電話鈴響起時(shí)或你拿起話機(jī)準(zhǔn)備打電話時(shí)，電視機(jī)會(huì)自動(dòng)靜音。其典型應(yīng)用領(lǐng)域如下：可以應(yīng)用于家庭的照明、溫度、安全、控制等。隨著ZigBee規(guī)范的進(jìn)一步完善，許多公司均在著手開發(fā)基于ZigBee的產(chǎn)品。FFD的節(jié)點(diǎn)具備控制器（Controller）的功能，能夠提供數(shù)據(jù)交換，而RFD則只能傳送數(shù)據(jù)給FFD或從FFD接收數(shù)據(jù)。根據(jù)節(jié)點(diǎn)的不同角色，可分為全功能設(shè)備（FullFunction Device；FFD）與精簡(jiǎn)功能設(shè)備（ReducedFunction Device；RFD）。在MAC層上，以提高系統(tǒng)兼容性，所謂的CSMA/CA是在傳輸之前，會(huì)先檢查信道是否有數(shù)據(jù)傳輸，若信道無數(shù)據(jù)傳輸，則開始進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，若產(chǎn)生碰撞，則稍后一段時(shí)間重傳。而在915MHz和868MHz方面，則采用BPSK的調(diào)制技術(shù)。同時(shí)，PHY的直接序列擴(kuò)頻技術(shù)允許設(shè)備無需閉環(huán)同步。由于ZigBee使用的是開放頻段，已有多種無線通訊技術(shù)使用。（16個(gè)信道）、在915MHz提供40kbit/s（10個(gè)信道）和在868MHz上提供20kbit/s（1個(gè)信道）的傳輸速率。并不足以保證不同的設(shè)備之間可以對(duì)話，于是便有了ZigBee聯(lián)盟。在IEEE ，負(fù)責(zé)制訂MAC與PHY（物理層）規(guī)范，包括：解決標(biāo)準(zhǔn)有爭(zhēng)議的地方、降低復(fù)雜度、提高適應(yīng)性并考慮新頻段的分配等。ZigBee ，其它應(yīng)用領(lǐng)域及相關(guān)設(shè)備的描述也會(huì)在隨后的時(shí)間里陸續(xù)發(fā)布。而ZigBee的價(jià)格目標(biāo)僅為幾美分。⑹實(shí)現(xiàn)成本低：模塊的初始成本估計(jì)在6美元左右，且Zigbee協(xié)議免專利費(fèi)用。第三級(jí)安全級(jí)別在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移中采用屬于高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)（AES）的對(duì)稱密碼。第一級(jí)實(shí)際是無安全方式，對(duì)于某種應(yīng)用，如果安全并不重要或者上層已經(jīng)提供足夠的安全保護(hù)，器件就可以選擇這種方式來轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)。為了可靠傳遞，還提供全握手協(xié)議。⑷兼容性：ZigBee技術(shù)與現(xiàn)有的控制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)無縫集成。一個(gè)ZigBee的網(wǎng)絡(luò)最多包括有255個(gè)ZigBee網(wǎng)路節(jié)點(diǎn)，其中一個(gè)是主控（Master）設(shè)備，其余則是從屬（Slave）設(shè)備。一個(gè)全功能器件可以與簡(jiǎn)化功能器件和其他全功能器件通話，可以按3種方式工作，分別為：個(gè)域網(wǎng)協(xié)調(diào)器、協(xié)調(diào)器或器件。對(duì)全功能器件，要求它支持所有的49個(gè)基本參數(shù)。⑶網(wǎng)絡(luò)容量大：ZigBee低速率、低功耗和短距離傳輸?shù)奶攸c(diǎn)使它非常適宜支持簡(jiǎn)單器件。同時(shí)為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時(shí)隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)和沖突。⑵數(shù)據(jù)傳輸可靠：ZigBee的媒體接入控制層（MAC層）采用talkwhenready的碰撞避免機(jī)制。同時(shí)，由于電池時(shí)間取決于很多因素，例如：電池種類、容量和應(yīng)用場(chǎng)合，ZigBee技術(shù)在協(xié)議上對(duì)電池使用也作了優(yōu)化。設(shè)備搜索時(shí)延一般為30ms，休眠激活時(shí)延為15ms，活動(dòng)設(shè)備信道接入時(shí)延為15ms。而當(dāng)前得到廣泛研究的ZigBee技術(shù)則致力于提供一種廉價(jià)的固定、便攜或者移動(dòng)設(shè)備使用的極低復(fù)雜度、成本和功耗
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