无线传感器网络 第章 传感器网络协议的技术标准

第6章传感器网络协议的技术标准6.1技术标准的意义无线传感器网络的价值就在于它的低成本和可以大量部署。为了降低产品成本、扩大市场和实现规模效益，传感器网络的某些特征和共性技术必须实现标准化，这样来自不同产商的产品才能协同工作。无线传感器网络的标准化工作受到了许多国家及国际标准组织的普遍关注，已经完成了一系列草案甚至标准规范的制定。其中最出名的就是规范，它甚至已经被一部分研究及产业界人士视为传感器网络的标准。定义了短距离无线通信的物理层及链路层规范，ZigBee则定义了网络互联、传输和应用规范。目前传感器网络标准化工作的两个公认成果是IEEE1451接口标准和低速率无线个域网协议。6.2IEEE1451系列标准1、IEEE1451标准的诞生基于各种现场总线标准的分布式测量和控制系统得到了广泛的应用，这些系统所采用的控制总线网络多种多样、千差万别，其内部结构、通讯接口、通讯协议等各不相同。

传统的分布式测量控制系统结：由于这种系统的构造和设计是基于各种网络总线标准而定，如I2C，HART，SPI，LonWorks及CAN等，每种总线标准都有自己规定的协议格式，相互不兼容，给系统的扩展、维护等带来不利的影响。6.2IEEE1451系列标准

国际电子电气工程师协会(IEEE)面对目前传感器市场上总线接口互不兼容,互操作性差难以统一的难题,专门建立专家组制定IEEE1451协议族,以此来解决传感器接口的标准化问题。

IEEE1451协议族共分五个协议标准,目前,IEEE1451.1、IEEE1451.2、IEEE1451.3、IEEE1451.4已被IEEE组织通过。

这个标准提供了将变送器(传感器和执行器)连接到一个数字系统,尤其是到网络的方式,简化了现场变送器到微处理器以及网络的连接,提供一个适合各种网络的工业标准接口,有效的实现现场各种不同的智能变送器的网络互连、即插即用,最终实现各个传感器或执行器厂家的产品相互兼容,降低了构建网络化测控系统的总成本。6.2IEEE1451系列标准6.2IEEE1451系列标准IEEE1451协议族定义了一个较为完整的通用模型,在这个模型中采用分层体系结构。IEEE1451.2智能传感器接口模块标准的功能框架:6.2IEEE1451系列标准第一层模块结构为网络适配器NCAP(NetworkCapableApplicationProcessor),用来运行网络协议和应用软件第二层模块为智能变送器模块STIM(SmartTransducerInterfaceModule),其中包括变送器和电子数据表格TEDS(TransducerElectronicDataSheet)。这种划分使得在基于各种现场总线的分布式测量控制系统中,各种变送器的设计、制造无须考虑系统的网络结构,从而智能化范围的得以延伸,更加接近实际测量和控制点。其中TEDS的设计是整个协议族的精华所在,使传感器模块同时具有即插即用的兼容性。6.2IEEE1451系列标准电子数据表格(TEDS)存储了变送器自身信息和制造商信息

有八个可寻址的单元，其中前两项是必选且只读的，其余是可选的：MetaTEDS:STIM的整体描述符ChannelTEDS:包括STIM的量程、单位、启动时间等参数其余六项包括:最后校准日期、校准周期和校准参数，满足特殊功能的要求，在将来工业应用中的功能扩展等6.2IEEE1451系列标准IEEE1451.2标准称为变送器与微处理器通信协议和变送器电子数据表格式。IEEE1451.3标准称为分布式多点系统数字通信和变送器电子数据表格式。IEEE1451.4标准称为混合模式通信协议和变送器电子数据表格式。这是一项实用的技术标准，它使变送器电子数据表格与模拟测量相兼容。6.秧2愁IE衬EE禾1距45剪1系列平标准IE虚EE纹1撇45虹1系列执标准喇的组鄙成结住构如劝图所芳示，锦这些悼标准钢可以懂在一范起应术用，闲构成画多种丧网络暗类型闷的智益能传吩感器病系统苏，也放可以晚单独允使用暗。6.寒2饰IE筑EE访1醉45域1系列米标准IE条EE还在慨着手泊制定委无线你连接宽各种勾传感衬设备上的接贩口标夹准。滴该标聪准的抖名称上为“IE眼EE驾P勾14刚51哄.5腐”，主汪要用朗于利计用电哗脑等葛主机阿设备副综合查管理蛇建筑案物内阀各传不感设香备获就得的所数据淡。IE萍EE绵1犹45定1.奸5提议搬标准继主要蝇是为贵智能苦传感禁器的佩连接便提供肆无线令解决恳方案借，尽端量减中少有须线传壮输介乎质的落使用蚀。标准6.袋2.顽1低IE际EE洒8么02训.1教5标准病概述工作锐组于19鸡98年成锹立，饮致力覆于无叠线个拔人区舟域网横络（WP赞AN）物未理层扮和媒腰体访肤问子双层的拆标准枝化工别作。端主要睡分为淡四个距工作猎组，尿研究有不同辨应用劈燕需求斑下的赤标准陪：80相2.炊15苹.1蓝牙图无线满个人需区域念网络菠标准研，中岗速、粱近距阶离，废适用币于手伟机、PD苦A等。是的补犹充，容研究与80惨2.技11允W进LA舌N的共持存问皮题。高传讲输速能率无歉线个北人区勿域网勺络，创多媒叠体方扮面的降应用也。低速栗无线企个人坦区域兔网络汉，低战能耗个，低背速率师和低佳成本链，针映对个棵人和鄙家庭馒范围易内不逼同设经备间拒的低馒速传答输。WL扎AN酿(无线魔局域臭网络)基于IE洞EE80喷2.采11系列宽标准80扬2.马11，19清97年，椅原始饰标准(2补Mb北/s工作膨在2.梯4G量Hz驱)。80眯2.唯11洋a，19城99年，角物理刚层补藏充(5晕4M霞b/佣s工作吊在5G肝Hz积)。80旁2.冬11鹊b，19田99年，平物理油层补暗充(1记1M宪b/罢s工作击在2.鼠4G毙Hz塌)。80顽2.叹11漫c，符作合80慰2.焦1d的媒疗体接椒入控旷制层(M颂AC摇)桥接分。80别2.轮11纽奉d，根热据各国国无零线电湖规定发做的萄调整术。80素2.辛11扁e，对问服务境等级(Q骆oS武)的支牙持。80折2.丧11称f，基清站的除互连颈性(I践nt评er借op疯er基ab猫il末it称y)。80劝2.猾11拘g，物终理层越补充(5效4M败b/悔s工作夕在2.授4G所Hz底)。80祖2.谣11训h，无捡线覆晃盖半价径的虚调整负，室钳内(i狱nd护oo套r)和室决外(o绸ut歌do峡or拨)信道(5助GH懂z频段)。80倦2.愧11图i，安倦全和姓鉴权(A尺ut馅he伴nt鼓if钉ic督at仿io剩n)方面倚的补借充。80殊2.躲11恐n，导楚入多出重输齐入输臣出(M晕IM胀O)和40吼Mb每it通道恭宽度踢技术行。标准由于的网珍络特带征和由传感坏器网胳络相洋似，寺因此泽科研跑机构志将它贺作为较传感考器网鬼络的窑通信筋标准逆。标准案定义坚的LR戴-W声PA狸N网络疯特点勤：在不婚同的母载波领频率轿下实呀现20洋kb关ps、40乒kb椅ps和25驰0k光bp骡s三种奶不同心的传纽奉输速奋率；支持伴星型甜和点庄对点愿两种输网络骂拓扑晓结构盯；有16位和64位两茫种地选址格胳式，果其中64位地养址是随全球搂惟一劈燕的扩参展地朴址；支持春冲突间避免弓的载程波多受路侦躲听技周术(C忽SM稠A-顺CA在)；支持倍确认询机制堵，保锯证传由输可设靠性缴。标准标准亮概述标准熟规定庙物理络层任雀务：激活摊和休法眠射浙频收遭发器笔；信道威能量洒检测您：测翁量目来标信览道中盛接收微信号设的功鼻率强羞调，导检测浓结果皂为有跳效信坊号和乏噪声板信号苗功率虎之和荡；检测艇接收滤数据辟包的宰链路宅质量诱指示(L杂QI夫)，得导出信据噪比轨指标伤；空闲滔信道队评估南；收发皂数据义。如何器评估谷信道崇是否悉空闲披？方法1：判胜断信疑号的炭信道炊能量忆，低呜于门平限，刷则为普空闲巴；方法2：判掠断信壤号的而特征(扩频浪信号酿特征肤和载冻波频妥率)；方法3：同盒时判尾断信残道能腿量和昼信号宫的特容征。标准6.炎2.匆2物理营层标膏准标准银定义忠的信拼道0-担26共27个；服跨越3个频脂段，积具体臣包括2.丧4G搬Hz频段银的16个信填道、91聪5M跪Hz频段宏的10个信跪道、86即8M将Hz频段慕的1个信披道。信道积的频结段中妻心定蔬义(其中k表示闲信道恨编号)：fc=剖86节8.鱼3M篮Hz控k脏=蜜0fc=累90锋6善+辉2×调(k－1)路MH西z煮k内=圣1，2，…，10fc=牲24泉05钩+饿5姜×(栏k－11过)M筝Hz给k黑=冲1喷1，12，…，26标准6.宗2.拍2物理弯层标缩慧准

频带

使用范围

数据传输率

信道数2.4GHzISM 全世界250kbps16868MHz 欧洲 20kbps1915MHzISM 北美 40kbps10标准6.劲2.泥2物理虚层标剪准Z-筒St链ac扫k中对该频道驾的设棵置标准6.接2.颠2物理味层标荷准物理修层服炸务规价范物理讲层(P胡HY拜)通过既射频签连接屈件和畏硬件折提供MA抢C层和削无线医物理编信道卡之间展的接些口。蜻物理抗层在老概念面上提据供“物理稠层管绘理实房诚体(P润LM挨E)猴”，该尺实体冈提供拨了用竖于调柴用物疑理层袍管理习功能蚂的管招理服悲务接逃口。物理衡层提很供两采种服蓬务：通过辛物理供层数咱据服摊务接妇入点娇提供舞物理平层的袖数据凳服务石；通过PL笼ME的服晓务接隐入点样提供愿物理样层的握管理含服务桌。标准6.搏2.尖2物理苹层标扩准2、物烟理层在帧结忆构前导仇码由32个0组成尺，用廊于收慨发器斤之间晓进行喉同步掏。帧起重始定称界符巾（SF帮D）域妹由8位组宾成，竞表示吊同步普结束顷，数艰据包烈开始看传输比。SF闲D与前寒导码杜构成绳同步独头。帧长背度由7位组劫成，阶表示烈物理宣服务违数据灿单元津（PS录DU）的呈字节阴数。功帧长斜度域纪和1位的备保留详位构滤成了添物理糖头。PS桌DU域是仰变长闻的，犯携带PH抱Y数据慢包的涌数据求，包递含介嘴质访戴问控衰制协戏议数辰据单具元。PS扭DU域是浮物理都层的牌载荷鹅。4字节1字节1字节变

长前导码SFD帧长度(7位)保留位(1位)PSDU同步头物理帧头PHY负载标准6.普2.差2物理足层标羊准0x疼A7≤1俱27字节承载MA蚀C帧标准6.睛2.册3写MA肝C层标让准MA桂C层需区要处饥理接或入到资物理魄无线葛信道就等事感务，殖并负渣责下蹲列的锄任务遭：能产遥生网座络信牵标（厦如果狼设备步是协疤调器所）与信播标保劣持同暑步支持PA概N（个零人局腔域网鹿）的孕连接时和断孔开连置接支持筐设备菊的安壶全性信道士接入馋采用CS树MA弊-C礼A接入居机制处理怒和维年护GT之S(保护霉时隙)机制在对门等的MA软C实体步之间墨提供赛一个得可靠停的通饶信链旧路（妥单跳抖）MA裹C层的贪帧结团构MA度C层的估通用短帧结良构由屿帧头众、MA释C负载尖和帧导尾构播成。瘦帧头网的域扯都以院固定粗的顺替序出怜现寻址补域不缓一定富要在死所有双帧都课出现标准6.剩2.款3互MA泄C层标谨准210/20/2/80/20/2/8变长2帧控制序列号目标PAN标识目标地址源PAN标识源地址帧负载FCS地址域MHRMAC负载MFR包含帧类型定义、寻址域和其它控制标志为每个帧提供唯一的序列标识接收方的唯一PAN地址接收方短地址或长地址发送方的唯一PAN地址发送方短地址或长地址长度可变，因不同帧类型其内容各不相同CRC校验码MAC帧头

地址域（0－20字节）帧控舍制域指明盟了MA帆C帧的轰类型航、地烂址域扮的格疼式以伟及是滑否需遣要接民收方纯确认陶等控熟制信诉息。0-2帧类型3安全允许标志4未处理数据标志5请求确认6PAN内部标记7-9保留10-11目的地址模式12-13保留14-15源地址模式000:信标帧001:数据帧010:确认帧011:命令帧1:加密0:不加密1:除本帧外，还有后续数据0:无后续数据1:需要确认0:无需确认1:该MAC帧在本身所属的PAN内传输，帧地址域中不包含源PAN标识符；O:该帧是传输到另一个PAN，帧中必须包含源节点和目的节点的PAN标识符。00:PAN标识符和地址子域不存在01:保留10:16位短地址11:64位物理地址标准6.复2.耀3枝MA摆C层标港准序列仗号域的长爪度为8位，擦它是帽帧的渴序列经标识满，由折设备氏自己味的帧末序列损号发拐生器工产生异，采画用循找环计塔数方锹式，存范围0到0x蜻FF。接积收方铸可以口根据丘此序凝列号甚判断湿接收阻的帧红是否钞为新袖帧。地址愤域长度0到20字节赛，它见有四搂个子叉域：目的PA区N标识宰符：长蛛度16位，刮是接乓收该踏帧的禾设备帐所在PA逝N的唯惧一标诞识。耍当标召识符页为0x摇FF山FF时，影表示岛该帧盾为广永播帧罩，在拐同一蓄信道珍上的戴所有览设备泄都可恼以接躬收该毕帧。目的驼地址：是捕接收杀帧设更备的碰地址错。根忽据帧无地址辫控制锄子域晴不同膏的情篮况，贯目的董地址旱可以菌为16位或64位。源PA袜N标识萄符：长奔度16位，龄是发选送该够帧的蚊设备银所在PA阅N的唯超一标剑识符够。源地眠址：是统帧发廉送设供备的推地址饥。根化据帧丧地址溪控制钟子域你不同占的情裂况，得目的报地址睛为16位或64位。标准6.套2.晃3魔MA吴C层标猜准有效皱载荷歼域即帧矩传送着的数刃据，床若帧坦的安柳全控基制域虏值为l，则介载荷手采用AE糟S-厘12青8加密狱方式呼进行煎处理袭。AE猜S内部苹始终撇使用16字节概的分兼组长锈度，鸣加密衔时，队如果思明文就字节稼长度震不是16的整租数倍象，要急填充沸到大榆于该春长度宇的最盼接近桌的16的倍蜻数，腾但是丽如果绣刚好挽等于16的倍称数，止就额吊外在闹添加姜一个跳完整旅的分啦组，蓝也就乓是添任加16字节培。标准6.映2.遥3由MA安C层标垒准帧校赔验子芬域包含顾一个16位的CR头C校验谁码。un撒si赠gn楼ed稳s析ho功rt严d急o_晕cr鲁c(偷un源si粥gn似ed粗c跪ha从r坦*m终es六sa超ge最,钟un厦si高gn欲ed永i榨nt起l秆en火){碗i奏nt搂i正,栋j;un期si坑gn稠ed饭s袭ho桑rt侍c激rc板_r竭eg食=陪0辣;un岸si避gn伤ed灭s服ho叹rt紧c爪ur誉re阅nt米;fo冰r渠(i馆=丽0雄;会i啦<虾le房诚n;薄i扔++范)便{cu备rr屡en络t仰=跌me袖ss烦ag葬e[和i]眠<消<吩8;fo绘r咏(j盟=讽0京;笼j街<扯8;前j哗++春)斜{if遣(店(s虚ho葵rt跳)(总cr徐c_堤re挖g态^怜cu皂rr夺en骆t)粥<员0对)cr辈c_央re愁g栽=氏(c屈rc薪_r扑eg谊<督<黄1)愁^0x座10蹄21;el拣secr川c_监re槐g坑<<施=日1;cu督rr武en助t乐<<友=眼1;}}re抬tu肆rn扩c烈rc筑_r户eg静;}标准6.唇2.嘉3六MA廉C层标替准CR栏C的生午成多枣项式锐：x16+达x12+爱x5+军11贝00觉01抬0赖00幻玉0信00违10纺0塘00份1=哈0x菠10袜21(忽略纲最高厕位)16位CR烘C计算住方法1．预税置1个16位的筑寄存锡器为闸十六陈进制FF迫FF（即填全为1）；裳称此高寄存厉器为CR分C寄存嚼器；2．把毕第一贵个8位二稳进制事数据愿（既槽通讯掩信息湾帧的刻第一品个字驴节）梅与16位的CR趴C寄存似器的特低8位相猾异或避，把恰结果表放于CR逗C寄存题器；3．把CR迟C寄存类器的沟内容斤逻辑疯右移揭一位答，并缘瑞检查需右移解后的哲移出言位；4．如雅果移裙出位馋为0：重侍复第3步（登再次爱右移爸一位泡）；烘如果余移出榜位为1：CR效C寄存饿器与歌多项苹式10耳21乓(0硬00膀1绣00询00啊0翠01惊0叔00彻01锻)进行体异或;5．重械复步零骤3和4，直送到右久移8次，碎这样翅整个8位数雷据全晋部进敞行了估处理醉；6．重抵复步妄骤2到步口骤5，进己行通辩讯信予息帧束下一律个字凡节的窜处理植；7．将股该通丈讯信坡息帧匠所有鸦字节膀按上耳述步宪骤计汽算完糊成后肢，得炊到的16位CR非C。标准6.逃2.辩3拴MA率C层标令准MA眠C层定采义了逝四种赌帧结遍构，建其长钩度不朴超过12潮7字节考：信标吧帧在信术标网本络中越，协莲调器腊通过屑向网喉络中局的所需有从蓬设备挠发送努信标乖帧，蹈以保捆证这肚些设净备能痰够同肠协调耗器进背行同控步（线同步村工作免和同俯步休者眠）牺，以租达到冠网络争功耗期最低挡。非信妙标模堪式只耗允许隶终端厨设备广进行悔周期尖性休性眠，粪协调尿器和诞所有茎路由赌器必探须长扩期处勺于工懂作状括态。2帧控制1序列号4/10寻址域2超帧规范变长GTS域变长地址域变长信标超载2校验码MHRMAC负载MFRIE温EE杆8掘02笨.1刚5.铺4姻MA头C协议州规定左，对乏于信廉标网荐络，别在超拜帧的桂第一她个时耀隙，暂发送滤一个失信标夺帧，弯如果额不需婚要同拴步，惩则不扔发送肝信标裂帧。在超猎帧结菌构中享，活桑动时国间固户定不处变，CA剪P和CF伤P可变泛。时隙陕长度反、CA独P时段雀中时壮隙个扰数等毫参数席均由芳协调暖器设仍定，多并在划信标筑帧中粉广播县到整享个网脆络。在非阴信标爷网络早中不正使用超帧结构，节点采用插CS倚MA会/C彩A算法竞争烦访问货信道，每诱个竞要争时与隙为20个符马号长筐度。标准6.黎2.挪3材MA陪C层标横准GTS0123456789101112131415

GTSCFPCAP活动时间非活动时间信标竞争访问时间，使用带时隙的CSMA/CA算法竞争信道非竞争访问时间(可选)使用时隙保护机制(GTS)，留给特定设备使用每个符号长度为4bit时间数据耍帧数据兔帧由更应用态层发事起，圈在Zi烘gB某ee设备哑之间挡进行浆数据咽传输妖时，妥要传拐输的护数据迟由应钩用层坟生成测，经胶过逐皮层数随据处渠理后居发送评给MA背C层，牧形成MA乘C层服捷务数饭据单老元(M英SD搜U)。通疗过添掠加MA陵C层帧枕头信读息和眨帧尾音，便仙形成嗓了完愿整的MA壤C数据鸟帧MP要DU。标准6.格2.辜3端MA罢C层标权准2帧控制1序列号4/10寻址域变长数据负载2校验码MHRMAC负载MFR确认尺帧如果燃设备筋收到盒目的粮地址踏为自债身地汇址的棚数据蜻帧或代命令苗帧，薯并且室帧的配确认凝请求娃位为1，设裕备需混要回彩复一岗个确落认帧滔。确认缎帧紧骄接着梳被确半认的没帧发除送，脾不需潮要使呆用CS盈MA营/C少A机制警竞争江信道巨。标准6.帅2.惰3米MA贞C层标勺准2帧控制1序列号2校验码MHRMFR命令榆帧MA乔C命令什帧由MA兴C子层烤发起树。在Zi厨gB违ee网络旬中，刻为了魄对设阀备的共工作侵状态钉进行倚控制悄，同廉网络牲中的滨其他辱设备芬进行拼通信青，MA共C层将飞根据迟命令防类型燃生成橡相应岛的命亭令帧途。标准6.占2.赢3纠MA泥C层标牺准2帧控制1序列号4/10寻址域1命令帧标识变长命令负载2校验码MHRMAC负载MFR标准浊包括物理薪层MA要C层学习械要求理解衣物理押层的财信道效分配迁方案复及任勿务，脚掌握贵物理沙层的军帧结塞构，棉各字舒段的克作用牛。理解MA榜C层的绵任务雨，掌例握MA牙C层四糠种类揉型的倾帧结砌构及暴作用戏。标准小结解决塞信道挥评估局和数肢据收杂发问衬题解决樱网络稳接入负问题1、Zi技gB鲁ee的由醋来Zi廉gB践ee技术杰是一没种面隐向自悔动化谈和无槐线控黄制的望低速角率、业低功臂耗、基低价考格的津无线符网络经方案伙。在Zi世gB端ee方案俯被提祝出一萌段时荣间后烟，工作做组也佣开始协了一过种低凯速率抱无线立通信券标准驰的制回定工颠作。则最终Zi弃gb潜ee联盟舟和工作侵组决慈定合触作共皇同制旺定一援种通耻信协笛议标浊准，插该协还议标品准被振命名榨为“Zi塑gB胞ee”。6.尤3狐Zi墙gB攀ee协议殖标准6.叨3.皱1异Zi蹈gB辜ee概述Zi歪gB清ee的通洗信速淋率要庙求低异于蓝蝇牙，址由电毯池供烘电设叛备提母供无句线通呜信功坑能，速并希竟望在姐不更淹换电柜池并养且不征充电洋的情膝况下毒正常婆工作周几个前月甚升至几沟年。Zi酬gB跟ee无线雄设备央工作谜在公滩共频踪蝶段上(全球2.蜡4G验Hz、美济国91究5M瓶Hz、欧争洲86膨8M塌Hz冈)，传狱输距章离为10～75深m，具街体数绢值取必决于凭射频谢环境讲和特舌定应肚用条拥件下泽的输此出功鞋耗。Zi默gB发ee的通姜信速牢率在2.际4G懂Hz时为25抖0k饮bp浊s，在91纳5M蜂Hz时为40富kb畜ps，在86狼8M猜Hz时为20盼kb史ps。6.遭3蹲Zi倚gB督ee协议冲标准6.直3.共1痰Zi羊gB摄ee概述2、Zi比gB赏ee协议作框架Zi乌gB痰ee协议枪栈自男上而注下由蓝应用赛层（事包括垒应用饮子层克、应桂用架霸构和Zi扫gB真ee设备给对象添）、皮网络锹层、MA奶C层和因物理配层组肆成。6.饲3赤Zi旷gB干ee协议掠标准6.薄3.腰1倾Zi偏gB粪ee概述应用对象1应用对象240…应用架构AF应用子层APS网络层WNKMAC层物理层PHYZigBee设备对象ZDO应用层IEEE802.15.4ZigBee联盟特殊蜜应用惠对象应用阀对象0：用虽于整怖个Zi董gB父ee设备赠的配备置和怖管理茂，附示属于苏对象0的对矛象称巩为Zi淹gB捕ee设备指对象(Z秩DO每)。应用秩对象25怪5：用优于对株所有狠对象脑的广许播应用陡对象24茶1—榴25差4：保济留6.贪3赴Zi钳gB兄ee协议续标准6.垒3.识1凭Zi兽gB恨ee概述Zi踢gB柄ee协议哑主要被界定付了网去络、榆安全扁和应兽用框椒架层央。支持衡三种哑拓扑鸟结构拿：星型(S组ta际r)结构丧，可目提供歪很长琴时间纹的电擦池使织用寿革命。网状(M奔es讲h)结构驻，有仪多条乖传输搁路径开，具用有较渡高的烘可靠永性。簇树草型(C炸lu乖st傅er耽T干re蒜e)结构盖，结才合了印星型浊和网围状型莲结构鹿，既邪有较倡高的呀可靠胀性，苍又节烈省电续池能扮量。6.厦3田Zi赴gB金ee协议联标准6.淋3.浮1砍Zi究gB决ee概述星型网状型簇状型协调器路由器终端设备按节屠点在熄网络垄中担中当的索角色协调新器负责拔发起口并维责护一搂个无震线网述络，姨识别茄网络派中的县设备写加入突网络绢。路由虫器支撑笔网络蝴链路引结构骂，完芹成数主据包母的转旧发。终端耐设备是网帖络的鸟感知买者和迹执行牌者，蒜负责捡数据辨采集代和可像执行冻的网闹络动睬作。6.腰3诊Zi广gB臭ee协议盯标准6.厌3.衣1轨Zi尿gB烘ee概述按节跟点的伟复杂脏程度全功赢能设绿备（FF辟D）是一踩种功究能完孔备的光设备因，可夏完成束路由嘴任务滚，充俯当网狂络协愈调器恢。它哑可与弟其它肠的功拢能完穷备型陶设备备或功串能简仿化型透设备衡连接月通信驴，一品般接率有线行电源记。简化稍功能鲜设备赔（RF糖D）是网衫络中爷简单宝的发随送接场收节揪点，凉它一对般由稳电池迎供电各，只植与功堪能完什备型伏设备类连接腥通信疑。6.帖3辅Zi花gB版ee协议沿标准6.摩3.越1丛Zi涝gB升ee概述星型客拓扑赔结构由一都个协杯调器傍和多墓个从骆设备家组成棉，主讽协调碑器必兆须为秘一个FF皇D，从猪设备泳既可愈为FF姻D也可貌为RF芬D。在任饥何一驼个拓柴扑网应络上缴，所右有设岁备都考有唯哈一的64位长千地址抛（IE纽奉EE地址眯）和简一个16位的圣短地荣址。短地蹈址是挥一个逝相对蜻地址林，长棕地址贵是一浸个绝床对地胞址。在Zi殿gB汽ee技术骡应用胡中，PA慎N主协闲调器求是主煤要的次耗能料设备剑，其萍他从葱设备排均采视用电谦池供刷电。Zi喝gB际ee技术钩的星施型拓悼扑结略构通赞常在响家庭唉自动兼化、PC外围冰设备艇、玩箩具、完游戏创以及信个人元健康卖检查享等方斥面得村到应脊用。6.俭3忍Zi葵gB偷ee协议睬标准6.纲3.剩1饭Zi德gB匪ee概述网状若拓扑陷结构同样傲也存先一个港协调个器作晃为主挖设备餐，但吐不同悟于星央型网次络，餐在网阅状网申络中赤的任惭何一灯个设仇备，未只要漆是在径它的高通信触范围肯内，巡寿就可指以和梨其它山设备沿通信住。网状歇网络估能够绸构成窄较为近复杂什的网爱络结德构。一个世对等裹网络卫的路饮由协俊议可偿以是纵基于Ad谈h同oc技术缎的，疑也可晴以是串自组吸织式城的和阵自恢训复的敌，并黄且，跑在网型络中释各个魔设备客之间培发送乱消息冲时，阁可通尝过多寄个中神间设坐备中扫继的捷方式撒进行帅传输随，即侨通常懒称为梨多跳窜的传袭输方丸式，伙以增撒大网箩络的羽覆盖饺范围残。6.蒜3冶Zi私gB高ee协议纸标准6.府3.负1锹Zi野gB搅ee概述树状替拓扑座结构由一屋个协蓄调器批，多剥个路群由器唐和多咏个终谨端设撒备组载成，在建胳立一局个网床络时灾，主镇协调醋器将勇其自死身设灿置成弦簇标疲识符瞧为0的簇拢头，肚选择泳一个仆没有解使用涌的PA浴N标识驻符，雨并向态邻近湖设备墨以广限播的此形式慨发送都信标房诚帧，盾从而喊形成额第一吵簇网北络。收到宜信标器帧的准设备返在簇气头中倒请求条加入掠该网床络，莲如果察协调呼器允税许加星入，颗那么粥主协波调器庆会将搞该设妄备作持为其瓜子节狱点加穴到它熔的邻近拉表中，蜓同时疾，请心求加灰入的鹊设备冬将主求协调希器作巾为它涂的父匀节点穗加到蛙邻近哭列表午中，研成为纸该网宾络中司的一钳个从宋设备粉；同挡样，吸其他虏的所维有候鄙选设模备都寻按照纳同样练的方挣式，捕请求论加入冈到该视网络警中，悔作为衫网络回的从虾设备首。树状拆网络蜘结构华的优南点在派于可拐以增偷加网勿络的拨覆盖剥范围谅，缺染点是赶会增录加传秤输信艳息的列延迟粘时间层。6.奇3你Zi纹gB乒ee协议鹊标准6.辉3.保1热Zi毙gB猴ee概述3、Zi盘gB屡ee的技弃术特唱点(1般)数据廊传输序速率旅低:(2虑0～25纤0k光bp多s)，专弓注于伙低速美应用郊。(2疼)有效劳范围偷小：有效纷覆盖胸范围10～75刷m之间迫。(3朝)工作弟频段鼠灵活咏：使用砌的频弄段分幼别为2.朗4G研Hz夹(全球)、86碌8M蚁Hz剪(欧洲)及91列5M隙Hz床(北美)，均辽为IS柿M频段顽。(4短)省电旨：由于原工作莲周期抢很短念，收忽发信经息功愉耗较牵低，邀以及郑采用偷了休非眠模刘式，Zi注gB能ee可确邮保两欧节五宿号电柏池支阴持长涉达6个月醋至2年左莲右的盒使用价时间容。6.动3绑Zi浊gB银ee协议喝标准6.喇3.茅1燥Zi厕gB女ee概述(5裕)可靠龟：采用梯碰撞崇避免狸机制烛，避妹免发幼送时矩的竞止争和艰冲突殖。(6枣)成本辅低：由于验数据螺传输炭速率米低，团协议汉简单捞，降单低了察成本缠，另览外使黄用Zi梦gB染ee协议佛可免矛专利批费。(7绑)时延薪短：设备色搜索四时延错的典敞型值弹为30无ms，休送眠激州活时帮延的细典型幻玉值是15垮ms，活尼动设武备信粗道接零入时筛延为15拨ms。(8租)网络若容量乡丰大：一个Zi框gB吃ee网络薯可容笑纳多逮达25描4个从氧设备漂和一唉个主菠设备元，一撇个区徒域内牙可同统时布册置多斜达10汽0个Zi谢gB臂ee网络煌。(9群)安全磁：Zi秀gB铲ee提供朋了数岁据完险整性驾检查拳和认璃证功拴能，晓加密朽算法涝采用AE诱S-次12园8，应掌用层或安全胳属性久可根润据需财求配公置。6.包3凑Zi妇gB遇ee协议鞭标准6.风3.滋1动Zi多gB委ee概述1、Zi吵gB住ee网络婆层（NW晚K）功隆能节点晴加入肚、离请开网驶络的太管理饶；帧的改安全邮机制鼓管理根据竞路由冻发送周帧到某目的迹节点发现复和维扎护路锋由发现纪邻居束节点谦和维都护邻暂居节牧点信帽息Zi圣gB天ee执行迅基于否用于AO悠DV专用躺网络筋的路止由协浇议。6.帖3舌Zi迅gB朽ee协议暂标准6.岁3.闯2网络刃层规虹范2、网滴络层特向应挤用层璃提供索的服鉴务网络善层数也据实故体(N缠LD绞E)提供劫数据辜传输蛋服务网络殊层管蹦理实险体(N超LM肌E)提供勿网络但管理滔服务6.着3姻Zi冠gB跨ee协议凯标准6.板3.仔2网络袜层规勺范网络雨层数悲据实煌体提供捕数据臭传输烧服务符合箩按照嘴应用侨协议瘦数据起单元(A椒PD竞U)的格将式在同啄一个昼网络仗中的迫单个缝或多酬个设炮备之满间传肢送传送延目标阿可以会是终抽端设狐备，便也可奴以是怪中间豆设备应用毫协议初数据剃单元(A巴pp寸li狗ca尚ti快on救P音ro钩to炮co旧l钉Da否ta棵U尚ni捏t，AP咽DU)6.程3像Zi药gB队ee协议造标准6.嘱3.赶2网络稼层规咐范APDU头地址信息APDU有效负载4字节16字节可变长度命令信息数据源和目标的IEEE地址有效数据，如测量值等。网络颠层管悦理实劳体提供本网络票管理照服务配置爷一个斧新的灿设备:对设墙备初拴始化加入谨或离飘开网伟络寻址:协调迎器和泄路由专器为孙新入县网络口设备初分配排地址邻居稀发现:发现萄、记储录和疲汇报影一跳杠邻居清设备导的信皂息接收治控制:控制影接收养机的平接收瞧状态6.短3齐Zi兔gB模ee协议角标准6.还3.什2网络笨层规睛范3、Zi照gB河ee网络蹈层的岔帧结乏构帧控寨制域少：包括粱帧种让类、加寻址冈等控浊制标朴志位目标高地址智域：存放肥目标文设备主的短唇地址冠或广扮播地答址(0蔬xf饺ff你f)源地艺址域仇：存放辰发送都设备戒自己哀的短伟地址半径布域：传输肌半径蚀（跳数）序列肾号域策：每次炊发送养帧时售加1帧负座载域蛛：长度损可变6.肢3庄Zi爹gB脾ee协议给标准6.尊3.隙2网络伙层规沟范2字节帧控制2目标地址2源地址1半径1序列号变长帧负载路由域帧头6.吧3芽Zi闪gB且ee协议津标准6.圣3.杂2网络锡层规厨范4、协冰调器希组网害过程扫描者信道指定PA田NI置D？是否是否有冲粘突？返回成错误系信息选择测合适筝的PA康NI蹈D返回惑成功师信息现在柱网络捷中有几个油节点着？如何绢指定PA职NI课D？指定牌：0堵—贩0x微3F捆FF未指股定：0x静FF说FF仅协佣调器1个节践点短地快址设肺为05、设鼻备加戴入网爪络子设疑备父设偏备子设备发送信标请求命令帧父设备发送信标帧子设备发送连接请求命令帧父设备发送ACK应答帧，若允许入网，则未处理数据位置1，否则置0.若ACK帧中未处理数据位为1，则子设备发送上位数据请求命令帧父设备发送该设备所对应的连接响应命令帧子设备从响应命令帧中获取PANID和短地址，并更新父设备信息.6.烤3搞Zi葡gB续ee协议围标准6.脊3.艳2网络警层规心范6、网婆络地功址分挤配每个Zi肉gB锯ee设备肥加入椅网络幅时，牙从其倒父设从备那搞里获梢得一拢个网皇络地讲址（冻短地照址）MA爷X_情DE窑PT赞H网络胃最大千深度权，协板调器堡深度左为0MA食X_尊CH腾IL箩DR款EN协调惠器或显路由塔器的将最多桂子节睛点数MA挂X_趋RO折UT猾ER协调坦器或铲路由张器的丛子节弹点中然最多日路由丧器数6.邪3录Zi拔gB旨ee协议歼标准6.智3.成2网络拥层规遵范MA彩X_谁RO邮UT钻ER承≤想M菌AX朴_C旱HI柱LD搜RE规N兄弟驻节点沸之间暗的地丘址间览隔Cs烂ki毫p的计验算:Cm颈:MA住X_粱CH梁IL聪DR殊ENRm:MA杜X_粉RO纳UT锄ERLm围:MA窝X_双DE响PT雹Hd色:设备痛深度6.揉3震Zi奸gB套ee协议帜标准6.例3.速2网络棕层规眯范dCskip(d)021152130=饶4=葬4=恰3父节核点利东用Cs古ki张p(搏d)作为保偏移，向子掉节点涨分配蚀有效皮地址犹。A1=还Apa他re射nt+铁1An=上An-蕉1+柏Cs纷ki豆p(热d)6.因3喜Zi辰gB恩ee协议旷标准6.刺3.娃2网络专层规无范Ad胃dr蔽=遭1践8Cs冬ki锹p位置产配置沃范例最多鼓子节斯点=渐4，最悟多路沃由节捕点=岭3，最丙大深崖度=室3Ad柿dr绞=蠢0Ad圈dr意=参1Ad犯dr妖=筋3百5Ad敞dr芬=泥2Ad年dr激=勤1锐9Ad帆dr迅=应2衣46.申3诵Zi痰gB倚ee协议框标准6.德3.者2网络六层规臂范CRERRRR34569101187121314151617dCskip(d)017152130Cs届ki即p位置膊配方倦式优僻缺点优点嫂是简疑单，犯且可守用来拒作为绿树状纳路由爷的依充据。缺点问是不吗适合钱大型蒜网络组网蓄之前飘，最曲大深抢度、逆子节碎点数挽等参小数无即法确汤定。Cs阔ki项p位置涂配置辛方法比只适摄合星塔型和楼树状不拓扑爽，不男支持端网状筹拓扑寄。Zi脊gB显ee粗P窃ro对此访作了谱改进犬。6.哲3希Zi注gB驶ee协议仓标准6.黑3.陕2网络英层规每范7、网疫络报金文的厨发送根据缸不同鸣的报泼文类贡型封尽装相胞应的校网络势报文翻，其产中源鲁地址申为本兄设备辞网络仗地址催，目休的地悲址为蜡最终掉的目袜的设淘备网猎络地趁址；调用MA鄙C层数奴据帧呢的封虏装函辽数组渗织MA嫂C数据稠帧，急其中杨数据眨帧的宵源地州址为欲本设永备地拴址，译目的印地址餐是通增过相军应的斜路由幕算法梦计算虏出来捧的下暂一跳拖节点恰的地晶址；帧组顷织好笨后，辱将该吊数据效帧发扶送给食下一萄跳节贫点，叉由下戏一跳技节点江来负犁责接稠收、激转发视。6.充3狡Zi尽gB幼ee协议刑标准6.紫3.连2网络筒层规仇范8、网小络报胸文的辟接收MA维C层成歼功接贷收到拐数据课帧后架，去鞠除帧吼头、梦帧尾慰域，稍剩下航数据算载荷逮域作正为网径络报沈文传趁递给恰网络怪层。6.补3贫Zi而gB麦ee协议女标准6.茶3.陵2网络前层规愉范收到竞报文是合枣法报免文？否丢弃并报错执行是数据报文命令报文协调器/路由器终端设备是自房诚己报音文？否丢弃是自己报文？否根据路由进行转发是是将数忠据载拒荷传至贫上层Zi培gB印ee应用蛙层框掠架包蕉括应娱用支绸持层(A脖PS侵)、Zi哑gB筛ee设备肢对象(Z绘DO翅)和制卡造商稠定义移的应辉用对庭象。应用病支持怨层的凯功能出包括霉：维还持绑桌定表愉、在个绑定覆的设帅备之科间传误送消碌息。Zi搅gB绩ee设备凡对象葱的功奋能包职括：估定义裕设备祝在网药络中送的角器色(如Zi牲gB周ee协调模器和解终端泳设备)，发倍起和嫌响应牺绑定潮请求灿，在减网络茧设备池之间凶建立胃安全胃机制予。Zi誉gB溪ee设备坊对象边还负晋责发童现网美络中定的设满备，泊并且皆决定小向他芬们提屑供何铜种应诸用服蓝务。Zi键gB苍ee应用馋层除睡了提廉供一护些必悼要函动数以受及为览网络还层提会供合获适的仓服务抄接口园外，桑一个默重要慨的功纷能是忆应用碗者可僚在这蜻层定借义自耍己的连应用费对象冬。6.瞎3索Zi是gB续ee协议花标准6.布3.首3应用稼层应用挡支持眨子层蒜AP金SAP东S层陕主要漫功能哪:（1愿）A察PS与层协粉议数捐据单尖元A吹PD武U的磁处理卧。（2勤）A醋PS谎DE校提供园在同即一个犹网络膜中的洞应用鬼实体灶之间黄的数创据传红输机电制。（3蝇）A蹈PS警ME谅提供瞒多种运服务飞给应厅用对果象，假这些面服务芽包括触安全诸服务剃何绑尸定设胀备，暮并维纤护管弟理对设象的遮数据有库，纵也就混是我怀们常森说的环AI笑B。应用业框架牵（Ap蛾pl宜ic歌at恭io笋n晶Fr鱼am符ew够or孔k）为枝各个梁用户赌自定尼义的郊应用条对象费提供娱了模导板式晨的活话动空慢间，刷为每费个应朽用对幸象提型供了标键值墙对KV周P服务用和报汽文MS蔑G服务俘两种史服务含供数旦据传盖输使阔用。每个职节点韵除了64位的IE自EE地址亡，16位的侦网络游地址晚，每市个节豪点还发提供穷了8位的登应用俯层入璃口地拒址，辽对应宿于用档户应彻用对至象。栋端点0为ZD玩O接口棕，端望点1至24隐0供用纵户自枯定义茎用于挖对象决使用缝，端次点25堵5为广渣播地感址，嫌端点24踏1督-2罢54保留传将来匆使用帖。每伯一个很应用愈都对静应一悄个配要置文旋件（Pr商of掉il险e）。暗配置吸文件衬包括究：设权备ID（De典vi劣ce扮I抢D），射事务病集群ID（cl递us叼te揭r晕ID），伯属性ID（At进tr醋ib钳ut需e诵ID）等勾。AF可以统通过世这些疯信息龟来决栽定服烟务类畅型。Zi食gB肯ee设备栋对象ZD帽OZD疗O是一门个特酸殊的钩应用服层的晨端点判（En圾dp体oi晕nt）。成它是筋应用前层其迎他端袖点与贪应用聚子层顿管理跨实体房诚交互松的中谋间件焰。它范主要旦提供湾的功损能如抵下：（1）初发始化突应用偿支持飘子层羞，网次络层乞。（2）发敢现节姿点和躺节点凡功能齐。在畏无信愈标的罚网络违中，消加入浩的节签点只笛对其诉父节贤点可柄见。表而其生他节脏点可贵以通击过ZD踢O的功歪能来娇确定沙网络墓的整驴体拓爪扑结兄构已碍经节易点所奖能提飞供的鉴功能