一种崭新的无线通信网络标准－ZigBee

一种崭新的无线通信

网络标准－ZigBee张洁涛2005-06-262005-06-261内容无线通信基础现代无线通信标准ZigBee网络标准ZigBee开发平台和产品2005-06-262内容无线通信基础现代无线通信标准ZigBee网络标准ZigBee开发平台和产品2005-06-263无线设备常见无线通信设备收音机电视机遥控器手机不同种类的无线设备工作方式不同，也工作在不同的频段2005-06-264无线频谱2005-06-265无线通信系统模型发射机接收机信号源调制器天线调制信号解调器天线2005-06-266无线电波的传播特性(1)2005-06-267无线电波的传播特性(2)2005-06-268无线网络拓扑结构(1)直接连接取代有线连接点对点通信如：红外线IrDA2005-06-269无线网络拓扑结构(2)星型网络拥有一个中心路由和控制点所有数据都经过中心控制点支持点对点、点对多点通信如：Wi-Fi、GSM、Bluetooth等2005-06-2610无线网络拓扑结构(3)树状网络特性和星型网络类似网状网络多路径数据传输自行配置和修复如：ZigBee2005-06-2611无线网络的复用技术FDD：频分复用TDD：时分复用2005-06-2612无线网络的多用户接入技术FDMA：频分多址TDMA：时分多址CDMA：码分多址2005-06-2613扩频通信原理(发射机)2005-06-2614扩频通信原理(接收机)2005-06-2615内容无线通信基础现代无线通信标准ZigBee网络标准ZigBee开发平台和产品2005-06-2616现代无线标准(1)3G－第三代移动通信协议：W-CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA频段：2GHz附近速率：最高达2Mbps特点：支持多媒体播放，收看电视2005-06-2617现代无线标准(2)Wi-Fi遵循IEEE802.11a/b/g协议应用：上网、视频、电脑联网频段：2.4/5.0GHz速率：11~54Mbps通信模式：扩频距离：<100m2005-06-2618现代无线标准(3)Bluetooth－蓝牙遵循IEEE802.15.1协议应用：取代有线频段：2.4GHz通信模式：跳频速率：<1Mbps距离：<10m2005-06-2619现代无线标准(4)UWB－超宽带通信应用：家庭高速无线接入频段：3.1~10.6GHz协议标准未完成WiMax－城域无线网NFC－近场通信2005-06-2620内容无线通凭信基础现代无绵线通信奇标准Zig夕Bee稠网络标尤准ZigB限ee开发拘平台和产连品2005舒-06-热2621ZigB截ee联盟紫简介Zig狗Bee彻联盟组允成成立于2财001年定9月成员为半工导体厂商击、无线I愿P供应商士、OEM夹厂商及终旁端用户拥有1毙50个释成员，雷包括飞肤思卡尔桐、菲利哈普、三苹菱、三涛星、I吧BM及贷华为等ZigB丹ee联盟凉的宗旨在一个开谎放式全球庆标准的基稼础上使稳忆定的、低话成本的、框低功耗的唇、无线联齿网的监控毁和控制产吊品成为可竭能……2005怒-06-身2622为何需要甲ZigB彩ee技术专门为醒远程监弱控和控纹制的无遥线网络众？网络存嗓在的实狸用性？Zig远Bee铸技术应销具备的顿特性低成本：敢只需几美赴元就可以践添加进产土品低功耗：胃典型应用浮普通电池惕应能工作先约1年低复杂裹度：必弹须非常驶容易使于用快速、可抢靠、安全不同厂娇商生产验的产品僵可兼容200售5-0搬6-2景623Zig丈Bee窜技术目以标市场购和应用ZigB敏ee简单有效沃的无线控厕制手段车辆监控電子消費捆產品電視錄像機DVD屈/CD无线遙控器電腦設備工業自动控制資產监控管理生產過程威監控環境及悔能源管蒙理保健樓宇自剥動化保安系統大型空調防系統自動讀渣表系統照明控矛制門禁系纽奉統病人監護疏系統健身監赢察系統200丑5-0售6-2勒624家居监控台网络示意到图200夹5-0泉6-2拢625ZigB游ee技术委的主要优挪点功耗低退：发射船功率仅垒1mW垄，还可佳采用休坝眠模式摘；两节鸟5号电塌池可工秋作1~2年。成本低：器由于传输吵速率低，监网络协议侍简单，成县本较低，唱而且Zig夹Bee协议免专拔利费。时延短：沸典型搜索台设备时延锦为30m块s，休眠销激活时威延为15ms，活动设连备信道接沫入时延为15m焰s。网络容量胞大：网络碎可容纳65,0骨00个设备旁。传输可靠耐：采用碰好撞避免策忧略，同时秧为需要固堂定带宽的脏业务预留不专用时隙粗。安全：采激用AES票-128幕加密算法叫，各个应嫂用可灵活物确定其安乳全属性。2005盆-06-渐2626ZigB炼ee协议填模型2005专-06-盈2627物理层企(1)遵循I叉EEE黑802新.15想.4协穷议。物理层是火协议的最唉底层，承泄付着和外村界直接作先用的任务甘。主要目的交：控制R问F收发器呜工作。调制方式涉：扩频通尘信信号传输固距离：~辣50m（千室内），拘~150讲m（室外铅）。2005洲-06-刻2628物理层呆(2)

频率

頻帶 覆篕范围

数据传输速度

信道数量2.4GHzISM 全球

250kbps16

915MHzISM 美洲 40kbps 10868MHzISM 歐洲 20kbps 12005盾-06-候2629物理层面(3)200浴5-0佣6-2句630媒体接入嚼控制层(波1)遵循IE辈EE80决2.15虚.4协议负责设赤备间无埋线数据加链路的凡建立、述维护和寸结束确认模验式的数缓据传送识和接收可选时隙荒，实现低鹊延迟传输支持各伪种网络旦拓扑结娇构网络中脉每个设授备为1锻6位地躺址寻址2005狡-06-郊2631媒体接馋入控制直层(2井)全功能器扭件FF弟D可工作雄于所有瓜网络结须构可作为宵网络协刑调器可与网络泥中任何节淡点通信简化功能愤器件R梨FD仅可和网种络中的F犬FD通信不能作为攻网络协调茫器2005放-06-召2632媒体接雹入控制则层(3卸)周期性的助数据通信由用户无决定周零期的长播短如：烟雾旷传感器间歇性的娇数据通信由用户或送外界事件幻玉引发决定司间歇长短如：电浴灯开关重复而快碧速反应的团数据通信指定固姥定的时本隙进行语通信如：鼠章标、键迹盘2005胜-06-赌2633网络及苍安全层建立新的猫网络处理节上点的进抽入和离裂开网络根据网裙络类型就设置节必点的协舟议堆栈使网络协脱调器对节狠点分配地练址保证节点岗之间的同抚步提供网络醒的路由保证数据躲的完整性使用可选井的AES均-128胖对通信加棒密2005廊-06-保2634应用层应用支控持层维剪持器件强的功能剃属性应用支持铃层发现该霉器件工作疑空间中其紫他器件的陡工作应用支极持层根好据服务会和需求老使多个帐器件之畜间进行均通信应用层主竭要根据具嘱体应用由止用户开发2005稿-06-灵2635Zig叉Bee职与其他阁无线标童准的对肯比2005梨-06-国2636内容无线通信撞基础现代无线页通信标准Zig免Bee突网络标肆准Zig警Bee谢开发平摔台和产垫品2005视-06-芹2637ZigB汗ee开发肢平台(1伍)Chip粮con浩CC24蛇20开发诱平台全球首个婆ZigB贼ee收发敲器CC2邪420仅支持2鹿.4GH结z支持R校S23删2/U隆SB接坊口开发2005予-06-组2638ZigB康ee开发件平台(2盲)Micr茄ochi片p:P豪ICDE及MZ喘演示平台PIC循控制器屠＋CC责242陆0收发执器仅支持迹2.4西GHz时频带支持RS慕232/削Ethe间rnet奇接口开发200模5-0桨6-2迎639Zig奏Bee律开发平苍台(3咳)NEC捡开发平止台78K帆0/K荒1控制饺器＋C只C24难20收把发器仅支持2酷.4GH世z频段支持U旦SB接唉口开发2005揉-06-潜2640ZigB佛ee开发个平台(4壤)Hel雨ico朵mm:叼EZ候-Ne巴tD狸evK艇it支持2沫.4G守Hz和荡915及MHz伪应用支持AT雾指令或通侍用的RS肤232串衔口200捉5-0杨6-2爆641ZigB事ee开发僵平台(5促)Hel过ico姐mm新剖型RF喷/MC逢U的Z铜igB缠ee无光线模块走(2侵005寻年5月糕)将传统狮的RF内和MC牢U分立故模块组接合在一雅起Fre沟esc靠ale搂的RF和MCU希器件＋轻Hel溪ico逆mm的养无线模块号设计＝＝＝＝浑＝＝＝＝2005裂-06-库2642ZigB月ee产品额(1)日本OK杀I太阳能避电池的Z俊igBe哨e传感器午网络实验排机(2石005年之1月）目的：测定Z叉igB埋ee电惯波传播第特性测定太阳罢能电池供哥电性能测定移动移装置定位为性能推进利新用Zi保gBe监e构筑案无所不信在的传你感器网罗络200股5-0垃6-2紧643ZigB霉ee产品旬(1)200世5-0销6-2钢644Zig夜Bee膝产品(阔2)OKI根的Zi既gBe签e生物作传感器沫节点(匆200携5年2拣月)应用在研医院等规医疗单衬位患者实属时身体促状况信缴息通过用Zig难Bee搁网络传让送给医驴生或护踩理师200耳5-0李6-2览645Zig贸Bee旗产品(夺3)日立的压兽力检测传蚁感器(2复004年蒜12月)用于大型凡机械和建紧筑物的安做全监控支持Z守igB处ee规煎格，通截信距离蹄达10由0米每5分钟崖通信一次季，1节5雕号锂电池鸭可工作3泛年以上200兴5-0寸6-2谅646ZigB忍ee产品纺(4)三菱的扶Zig志Bee南无线传久感器(支200轿4年1纱0月)尺寸：5抬.4cm赏x4牲.4cm贵x0微.8cm传感器机模块配别备温度签、湿度致、加速触度、光护照度、犯紫外线脑、人体杯感应及室声压传弊感器用于家阵庭保安仪系统2005以-06-条2647ZigB化ee产品泻(5)韩国P惕ante坦ch&C抹urit企el手层机(20延04年1愈2月)全球第隙一个内床嵌Zi寻gBe察e模块贼手机可实现浅对家庭借电灯、涝电脑的垫开关和球对湿度父、温度查的控制200文5-0位6-2怠648ZigB览ee产品狗(6)Lus陵ora垂饰(20辫05年2月)专为老龙人提供墓居家安纷全保障内嵌照相乐机、加速翼计、各类紧传感器和作收发器配合家眨居其他Zig驰Bee传感器敬网络200弱5-0闲6-2研649Zig辛Bee躬产品(舌7)菲利普波楼宇无舌线照明葵控制照明开关钞＋光暗控然制可根据光淘线亮度自湾动调节网络可方随意增残添传感稍器2005渠-06-杰2650为何选择惜ZigB每ee技术奏？便宜超长电造池寿命容易安装曲和使用安全稳定支持庞月大的网束络节点全球通钩用200枯5-0怀6-2腊651ZigB服ee市