Ⅰ 基於ZigBee的無線感測網路中節點數據的分發怎麼實現
基於ZigBee技術的無線感測器網路節點的設計與實現 基於感測器無線感測器網路無線感測器網路的特點,本文以CC2430晶元為核心設計一種用於溫濕度測量的無.
Ⅱ 關於無線感測器網路和zigbee之間的關系
無線網路距離受限,還有就是無線感測無法實現上位機的數據採集,故需要ZIGB來協調並轉換成長距離,同時也可以與數據採集卡之間的連接
zigbee可以組三種類型的網路——星型、樹狀、網狀。
組網過程大體一致,路由過程存在很大的差別
zigbee組網首先都是由協調器發起組網,掃描環境是否存在其他干擾,選擇較好的信道和獨一的PANID進行組網
路由節點加入網路:星型網路由直接加入協調器就OVER了;樹狀網路由節點會找一個較好的父節點,以後通信只和父節點進行,以此類推;網狀網路由節點會隨機加入網路,但路由是AODV方式,即按需路由,源節點有信息時才發起路由發現,其餘時間只是周期性維護下鄰居表。當然地址分配也會存在差別,其他的也有一些差別,這里長話短說,僅僅說下組網過程的差別
對應最後一個問題,協議棧與協議的關系
協議通俗的說就是一些演算法的集合
協議棧通俗地說就是協議的語言實現,例如zigbee協議棧就是用C語言實現了一些必要的協議演算法
希望對你有幫助,歡迎追問!!!
Ⅳ 請簡要描述在無線感測網路組網實驗中進行zigbee參數配置時需注意哪些問題
Zigbee:全新無線網路數據通信技術 Zigbee技術是隨著工業自動化對於無線通信和數據傳輸的需求而產生的,Zigbee網路省電、可靠、成本低、容量大、安全,可廣泛應用於各種自動控制領域。 Zigbee的由來: 在藍牙技術的使用過程中,人們發現藍牙技術盡管有許多優點,但仍存在許多缺陷。對工業,家庭自動化控制和遙測遙控領域而言,藍牙技術顯得太復雜,功耗大,距離近,組網規模太小等,......而工業自動化對無線通信的需求越來越強烈。正因此,經過人們長期努力,Zigbee協議在2003年中通過後,於2004正式問世了。 Zigbee是什麼: Zigbee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網路平台,十分類似現有的移動通信的CDMA網或GSM網,每一個Zigbee網路數傳模塊類似移動網路的一個基站,在整個網路范圍內,它們之間可以進行相互通信;每個網路節點間的距離可以從標準的75米,到擴展後的幾百米,甚至幾公里;另外整個Zigbee網路還可以與現有的其它的各種網路連接。例如,你可以通過互聯網在北京監控雲南某地的一個Zigbee控制網路。 不同的是,Zigbee網路主要是為自動化控制數據傳輸而建立,而移動通信網主要是為語音通信而建立;每個移動基站價值一般都在百萬元人民幣以上,而每個Zigbee"基站"卻不到1000元人民幣;每個Zigbee 網路節點不僅本身可以與監控對對象,例如感測器連接直接進行數據採集和監控,它還可以自動中轉別的網路節點傳過來的數據資料; 除此之外,每一個Zigbee網路節點(FFD)還可在自己信號覆蓋的范圍內,和多個不承擔網路信息中轉任務的孤立的子節點(RFD)無線連接。 每個Zigbee網路節點(FFD和RFD)可以可支持多到31個的感測器和受控設備,每一個感測器和受控設備終可以有8種不同的介面方式。可以採集和傳輸數字量和模擬量。 Zigbee技術的應用領域: Zigbee技術的目標就是針對工業,家庭自動化,遙測遙控,汽車自動化、農業自動化和醫療護理等,例如燈光自動化控制,感測器的無線數據採集和監控,油田,電力,礦山和物流管理等應用領域。另外它還可以對局部區域內移動目標例如城市中的車輛進行定位。(成都西谷曙光數字技術公司的專利技術)。 通常,符合如下條件之一的應用,就可以考慮採用Zigbee技術做無線傳輸: 1. 需要數據採集或監控的網點多; 2. 要求傳輸的數據量不大,而要求設備成本低; 3. 要求數據傳輸可性高,安全性高; 4. 設備體積很小,不便放置較大的充電電池或者電源模塊; 5. 電池供電; 6. 地形復雜,監測點多,需要較大的網路覆蓋; 7. 現有移動網路的覆蓋盲區; 8. 使用現存移動網路進行低數據量傳輸的遙測遙控系統。 9. 使用GPS效果差,或成本太高的局部區域移動目標的定位應用。 Zigbee 技術的特點: 省電:兩節五號電池支持長達6個月到2年左右的使用時間 可靠:採用了碰撞避免機制,同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙,避免了發送數據時的競爭和沖突;節點模塊之間具有自動動態組網的功能,信息在整個Zigbee網路中通過自動路由的方式進行傳輸,從而保證了信息傳輸的可靠性。 時延短:針對時延敏感的應用做了優化,通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短。 網路容量大:可支持達65000個節點。 安全:ZigBee提供了數據完整性檢查和鑒權功能,加密演算法採用通用的AES-128。 高保密性:64位出廠編號和支持AES-128加密 Zigbee的發展前景: Zigbee技術和RFID 技術在2004年就被列為當今世界發展最快,市場前景最廣闊的十大最新技術中的兩個。關於這方面的報道,你只需在網路,或GOOGLE搜索欄中鍵入"Zigbee",你就會看到大量的有關報道。總之,今後若干年,都將是Zigbee技術飛速發展的時期。 Zigbee技術在我國的應用情況: 盡管,國內不少人已經開始關注Zigbee這們新技術,而且也有不少單位開始涉足Zigbee技術的開發工作,然而,由於Zigbee 本身是一種新的系統集成技術,應用軟體的開發必須和網路傳輸,射頻技術和底層軟硬體控制技術結合在一起。因而深入理解這個來自國外的新技術,再組織一個在這幾個方面都有豐富經驗的配套的隊伍,本身就不是一件容易的事情,因而,到目前為止,國內目前除了成都西谷曙光數字技術有限公司,真正將Zigbee技術開發成產品,並成功地用於解決幾個領域的實際生產問題而外,尚未見到其它報道。 Zigbee 和現有移動網(GPRS,CDMA-1X)的比較: 1. 無網路使用費:使用移動網需要長期支付網路使用費,而且是按節點終端的數量計算的,而Zigbee沒有這筆費用; 2. 設備投入低:使用移動網需要購買移動終端設備,每個終端的價格在人民幣1000元上下,而使用Zigbee 網路,不僅Zigbee網路節點模塊(相當於基站)費用每隻人民幣不到1000元,而且,主要使用的網路子節點(相當於手機)的價格還要低得多; 3. 通信更可靠:由於現有移動網主要是為手機通信而設計的,盡管CDMA-1X和GPRS可以進行數據通信,但實踐發現,不僅通信數率比設計速率低很多,而且數據通信的可靠信也存在一定的問題。而Zigbee網路則是專門為控制數據的傳輸而設計的,因而控制數據的傳輸具有相當的保證。 4. 高度的靈活性和低成本:首先,通過使用覆蓋距離不同,功能不同的Zigbee網路節點,以及其它非Zigbee系統的低成本的無線收發模塊,建立起一個Zigbee局部自動化控制網,(這個網路可以是星型,樹狀,網狀及其共同組成的復合網結構)再通過互聯網或移動網與遠端的計算機相連,從而實現低成本,高效率的工業自動化遙測遙控; 5. 比起現有的移動網來,盡管Zigbee僅僅只是一個區域網,覆蓋區域有限,但它卻可以與現有的移動網,互聯網和其它通信網路相連接,將許多Zigbee區域網相互連成為一個整體。有效的解決移動網的盲區覆蓋問題:我們知道,現有移動網路在許多地方存在盲區,特別是鐵路,公路,油田,礦山等野外,更是如此。而增加一個移動基站或直放站的費用是相當可觀的,此時使用Zigbee網路進行盲區覆蓋不僅經濟有效,而且往往是現在唯一可行手段。 Zigbee與現有數傳電台的比較: 1. 可靠性高:由於Zigbee模塊的集成度遠比一般數傳電台高,分離元器件少,因而可靠性更高; 2. 使用方便安全:因為集成度高,比起一般數傳電台來,Zigbee收法模塊體積可以做得很小,而且功耗低,例如成都西谷公司遠距離傳輸模塊(2-5公里),最大發射電流比一個CDMA手機還要小許多,因而很容易集成或直接安放在到設備之中,不僅使用方便,而且在戶外使用時,不容易受到破壞; 3. 抗干擾力強,保密性好,誤碼率低:Zigbee收發模塊使用的是2.4G 直序擴頻技術,比起一般FSK, ASK和跳頻的數傳電台來,具有更好的抗干擾能力,和更遠的傳輸距離; 4. 免費頻段:Zigbee使用的是免費頻段,而許多數傳電台所使用的頻段不僅需要申請,而且每年都需要向國家無委會交納相當的頻率使用費。 5. 價格低: Zigbee數傳模塊的價格只有具有類似功能的數傳電台的幾分之一;(2.4G,250kps,3-5公里距離DSSS 數傳模塊每隻不到1000元人民幣) 怎樣利用Zigbee盡快產生效益: 為了讓大家能更快更好的將Zigbee技術用於解決不同應用領域的實際問題,而不需要深入了解Zigbee網路本身是如何來工作的,從而大大縮短你系統集成的時間,迅速給你帶來實際經濟效益。 成都西谷曙光數字技術有限公司專門向用戶提供Zigbee無線網路平台的演示/應用套件,和具體應用開發培訓。 這個套件包括: 1). 5個標準的演示/應用模塊(其中一個用作為與計算機相連的網關節點); 2). 電池,天線等附件; 3). Zigbee網路功能演示軟體; 4). 每個模塊提供兩個USART介面; 5). 一個標準的串口通信協議,用於將應用模塊與你的計算機和感測器相連。如果我們的標准串口協議不能滿足你具體應用的需要,原則上,我們可以根據你的具體要求加以修改。 利用這個套件,你可以完全按照有線網路連接來編制你的應用程序;將實際上的無線網路,當作一個一般的有線網路來加以利用。 這個套件,具有如下演示功能: 1. 演示Zigbee網路本身所具有的自動動態組網功能; 2. 演示網路中數據傳輸自動路由,以及數據如何在網路中傳輸的功能; 3. 顯示網路無線鏈路連接狀況,以及每個網路節點實際數據傳輸統計的功能,; 4. 演示整個網路的多種數據採集功能; 5. 演示控制中心對遠端網路節點的控制功能; 6. 更重要的是,它除了具有如上的演示功能外,它還可用於實際網路布置中檢查無線鏈路連接狀況,對現場網路節點的具體布置效果進行評估和調整。這個套件中的每個模塊提供兩個USART介面,供用戶直接編寫自己的應用程序和它用。這樣,用戶可根據自己實際應用的需要,確定所需的網路節點數量和遠端的具體設置後,就可以編寫具體應用程序軟體。當你的軟體開發工作完成後,就可以直接使用我們提供的標准模塊進行現場安裝設置後,就可以工作了。
Ⅳ 誰知道ZigBee 技術是什麼
Zigbee是一種新興的短距離、低速率、低功耗無線網路技術,它是一種介於無線標記技術和藍牙之間的技術提案。它此前被稱作「HomeRF Lite」或「FireFly」無線技術,主要用於近距離無線連接。它有自己的無線電標准,在數千個微小的感測器之間相互協調實現通信。這些感測器只需要很低的功耗,以接力的方式通過無線電波將數據從一個感測器傳到另一個感測器,因此它們的通信效率非常高。最後,這些數據就可以進入計算機用於分析或者被另外一種無線技術如WiMax收集。Zigbee的基礎是IEEE802.15.4,這是IEEE無線個人區域網(Personal Area Network,PAN)工作組的一項標准,被稱做IEEE802.15.4(Zigbee)技術標准。Zigbee不僅只是802.15.4的名字。IEEE僅處理低級MAC層和物理層協議,因此Zigbee聯盟對其網路層協議和API進行了標准化(如下圖2所示)。完全協議用於一次可直接連接到一個設備的基本節點的4K位元組或者作為Hub或路由器的協調器的32K位元組。每個協調器可連接多達255個節點,而幾個協調器則可形成一個網路,對路由傳輸的數目則沒有限制。Zigbee聯盟還開發了安全層,以保證這種便攜設備不會意外泄漏其標識,而且這種利用網路的遠距離傳輸不會被其它節點獲得。Zigbee聯盟(http://www.zigbee.org)成立於2001年8月。2002年下半年,英國Invensys公司、日本三菱電氣公司、美國摩托羅拉公司以及荷蘭飛利浦半導體公司四大巨頭共同宣布,它們將加盟「Zigbee聯盟」,以研發名為「Zigbee」的下一代無線通信標准,這一事件成為該項技術發展過程中的里程碑。
到目前為止,除了Invensys、三菱電子、摩托羅拉和飛利浦等國際知名的大公司外,該聯盟大約已有20多家成員企業,並在迅速發展壯大。其中涵蓋了半導體生產商、IP服務提供商、消費類電子廠商及OEM商等,例如Honeywell、Eaton和Invensys Metering Systems等工業控制和家用自動化公司,甚至還有像Mattel之類的玩具公司。所有這些公司都參加了負責開發Zigbee物理和媒體控制層技術標準的IEEE 802.15.4工作組。
根據Zigbee聯盟目前的設想,Zigbee的目標市場主要有PC外設(滑鼠、鍵盤、游戲操控桿)、消費類電子設備(TV、VCR、CD、VCD、DVD等設備上的遙控裝置)、家庭內智能控制(照明、煤氣計量控制及報警等)、玩具(電子寵物)、醫護(監視器和感測器)、工控(監視器、感測器和自動控制設備)等非常廣闊的領域。
政府的計劃給了Zigbee更多的空間,顯示了對其無比的信心。據報道,美國能源部已經決定僱傭Honeywell International Inc.公司,希望通過使用Zigbee感測器能夠在鋼鐵、鋁以及其他六個行業中將這些能源的成本降低15%。通過安裝在Alcoa,Dow Chemical,以及ExxonMobil等公司管道系統中感測器,實時追蹤監測產品生產過程中的氣體使用情況。
Zigbee技術的主要特點包括以下幾個部分:
*數據傳輸速率低:只有10k位元組/秒到250k位元組/秒,專注於低傳輸應用;
*功耗低:在低耗電待機模式下,兩節普通5號干電池可使用6個月到2年,免去了充電或者頻繁更換電池的麻煩。這也是Zigbee的支持者所一直引以為豪的獨特優勢;
*成本低:因為Zigbee數據傳輸速率低,協議簡單,所以大大降低了成本。且Zigbee協議免收專利費。
*時延短:通常時延都在15毫秒至30毫秒之間;
*安全:Zigbee提供了數據完整性檢查和鑒權功能,加密演算法採用AES-128,同時可以靈活確定其安全屬性;
*網路容量大:每個Zigbee網路最多可支持255個設備,也就是說,每個Zigbee設備可以與另外254台設備相連接;
*優良的網路拓撲能力:ZigBee具有星、樹和叢網路結構的能力。ZigBee設備實際上具有無線網路自愈能力,能簡單地覆蓋廣闊圍;
*有效范圍小:有效覆蓋范圍10~75米之間,具體依據實際發射功率的大小和各種不同的應用模式而定,基本上能夠覆蓋普通的家庭或辦公室環境;
* 工作頻段靈活:使用的頻段分別為2.4GHz(全球)、868MHz(歐洲)及915MHz(美國),均為免執照頻段。
更重要的是,預測未來6到7年內,家庭用戶將佔有Zigbee2/3的市場。在可以預期的將來,Zigbee無線感測將切實改變你我的生活。
參考:http://www.gkzhan.com/article/show/1796.html
Ⅵ 無線感測器網路可能採用哪些無線通信方式
基於XL.SN智能感測網路的無線感測器數據採集傳輸系統,可以實現對溫度,壓力,氣體,溫濕度,液位,流量,光照,降雨量,振動,轉速等數據參數的實時採集,無線傳輸,無線監控與預警。在實際應用中,無線感測器數據採集傳輸系統常見的包括深圳信立科技農業物聯網智能大棚環境監控系統,智慧養殖環境監控系統,智慧管網管溝監控系統,倉儲館藏環境監控系統,機房實驗室環境監控系統,危險品倉庫環境監控系統,大氣環境監控系統,智能製造運行過程監控系統,能源管理系統,電力監控系統等。
無線感測器數據採集傳輸系統,比較常用的的無線數據傳輸組網技術包括433MHZ,Zigbee(2.4G),運營商網路(GPRS)等三種方式,其中433MHZ,Zigbee(2.4G)屬於近距離無線通訊技術,並且都使用ISM免執照頻段。運營商網路(GPRS)屬於遠距離無線通訊技術,按數據流量收費。
1、基於Zigbee(2.4G)的智能感測網路
ZigBee的特點是低功耗、高可靠性、強抗干擾性,布網容易,通過無線中繼器可以非常方便地將網路覆蓋范圍擴展至數十倍,因此從小空間到大空間、從簡單空間環境到復雜空間環境的場合都可以使用。但相比於WiFi技術,Zigbee是定位於低傳輸速率的應用,因此Zigbee顯然不適合於高速上網、大文件下載等場合。對於餐飲行業的無線點餐應用,由於其數據傳輸量一般來說都不是很大,因此Zigbee技術是非常適合該應用的。
2、基於433MHz的智能感測網路
433MHz技術使用433MHz無線頻段,因此相比於WiFi和Zigbee,433MHz的顯著優勢是無線信號的穿透性強、能夠傳播得更遠。但其缺點也是很明顯的,就是其數據傳輸速率只有9600bps,遠遠小於WiFi和Zigbee的數據速率,因此433Mhz技術一般只適用於數據傳輸量較少的應用場合。從通訊可靠性的角度來講,433Mhz技術和WiFi一樣,只支持星型網路的拓撲結構,通過多基站的方式實現網路覆蓋空間的擴展,因此其無線通訊的可靠性和穩定性也遜於Zigbee技術。另外,不同於Zigbee和WiFi技術中所採用的加密功能,433Mhz網路中一般採用數據透明傳輸協議,因此其網路安全可靠性也是較差的。
3、基於運營商的智能感測網路
GPRS無線傳輸設備主要針對工業級應用,是一款內嵌GSM/GPRS核心單元的無線Modem,採用GSM/GPRS網路為傳輸媒介,是一款基於移動GSM短消息平台和GPRS數據業務的工業級通訊終端。它利用GSM 移動通信網路的簡訊息和GPRS業務為用戶搭建了一個超遠距離的數據傳輸平台。
標准工業規格設計,提供RS232標准介面,直接與用戶設備連接,實現中英文簡訊功能,彩信功能,GPRS數據傳輸功能。具有完備的電源管理系統,標準的串列數據介面。外觀小巧,軟體介面簡單易用。可廣泛應用於工業簡訊收發、GPRS實時數據傳輸等諸多工業與民用領域。
Ⅶ 什麼是zigbee無線感測網路
ZigBee是一種技術,無線感測網路(WSN)是一個系統架構,這個架構可以基於ZigBee這項技術來實現的。無線感測網路當然也可以以其他無線通信的方式實現,比如wifi、藍牙等。
Ⅷ zigbee技術好學嗎需要哪些基礎知識
Zigbee是一種新興的短距離、低速率、低功耗無線網路技術,他是一種介於無線標記技術和藍牙之間的技術提案。他此前被稱作「HomeRF Lite」或「FireFly」無線技術,主要用於近距離無線連接。他有自己的無線電標准,在數千個微小的感測器之間相互協調實現通信。這些感測器只需要非常低的功耗,以接力的方式通過無線電波將數據從一個感測器傳到另一個感測器,因此他們的通信效率非常高。最後,這些數據就能進入計算機用於分析或被另外一種無線技術如WiMax收集。 Zigbee的基礎是IEEE802.15.4這是IEEE無線個人區域網(Personal Area Network,PAN)工作組的一項標准,被稱作IEEE802.15.4(Zigbee)技術標准。
Zigbee不僅只是802.15.4的名字。IEEE僅處理低級MAC層和物理層協議,因此Zigbee聯盟對其網路層協議和API進行了標准化(如下圖2所示)。完全協議用於一次可直接連接到一個設備的基本節點的4K位元組或作為Hub或路由器的協調器的32K位元組。每個協調器可連接多達255個節點,而幾個協調器則可形成一個網路,對路由傳輸的數目則沒有限制。Zigbee聯盟還研發了安全層,以確保這種便攜設備不會意外泄漏其標識,而且這種利用網路的遠距離傳輸不會被其他節點獲得。 Zigbee技術的主要特點包括以下幾個部分:
*數據傳輸速率低:只有10k位元組/秒到250k位元組/秒,專注於低傳輸應用;
*功耗低:在低耗電待機模式下,兩節普通5號干電池可使用6個月到2年,免去了充電或頻繁更換電池的麻煩。這也是Zigbee的支持者所一直引以為豪的獨特優勢;
*成本低:因為Zigbee數據傳輸速率低,協議簡單,所以大大降低了成本。且Zigbee協議免收專利費。
*時延短:通常時延都在15毫秒至30毫秒之間;
*安全:Zigbee提供了數據完整性檢查和鑒權功能,加密演算法採用AES-128,同時能靈活確定其安全屬性;
*網路容量大:每個Zigbee網路最多可支持255個設備,也就是說,每個Zigbee設備能和另外254台設備相連接;
*優良的網路拓撲能力:ZigBee具有星、樹和叢網路結構的能力。ZigBee設備實際上具有無線網路自愈能力,能簡單地覆蓋廣闊圍;
*有效范圍小:有效覆蓋范圍10~75米之間,具體依據實際發射功率的大小和各種不同的應用模式而定,基本上能夠覆蓋普通的家庭或辦公室環境;
* 工作頻段靈活:使用的頻段分別為2.4GHz(全球)、868MHz(歐洲)及915MHz(美國),均為免執照頻段。