ZigBee協(xié)議應(yīng)用研究與實現(xiàn).pdf

1、ZigBee技術(shù)被列為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展最快，市場前景最好的短距離無線技術(shù)之一。ZigBee的物理層和MAC層基于IEEES02.15.4標(biāo)準(zhǔn)，是一種新興的復(fù)雜度低、功耗小、成本低的短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，被廣泛應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。
　　國際大公司研發(fā)出幾款非開源或者半開源協(xié)議棧，這種協(xié)議棧的特點是平臺相關(guān)性很大，他們一般只能配合他們各自的ZigBee芯片工作，他們對用戶屏蔽了協(xié)議棧底層的一些數(shù)據(jù)交換細節(jié)。這在簡化了產(chǎn)品研發(fā)工作的同時限

2、制了用戶對協(xié)議棧功能的優(yōu)化和擴展。目前國內(nèi)對ZigBee技術(shù)的研究大多處在應(yīng)用開發(fā)階段，對協(xié)議棧本身的開發(fā)研究極少，國內(nèi)至今還沒有一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的ZigBee協(xié)議棧。一個可移植、可裁剪的ZigBee協(xié)議棧不但能提高研發(fā)的靈活性，也能最大限度的降低產(chǎn)品的成本。
　　本文首先深入研究了IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)和ZigBee協(xié)議規(guī)范。在這基礎(chǔ)上，結(jié)合本實驗室的項目對ZigBee協(xié)議棧的功能模塊進行了裁剪，設(shè)計一個簡單但功能較完

3、善的協(xié)議棧。然后，根據(jù)新協(xié)議棧的設(shè)計要求，在TI公司的CC2530ZigBee芯片上實現(xiàn)了IEEE802.15.4定義的物理層和MAC層的基本功能，在其基礎(chǔ)上設(shè)計并實現(xiàn)了ZigBee的樹狀網(wǎng)絡(luò)，移植到實驗室的開發(fā)平臺上作了簡單的實驗驗證。雖然只實現(xiàn)一個簡化版的ZigBee協(xié)議棧，但為了以后能夠結(jié)合本實驗室的項目實現(xiàn)一個具有功耗小、組網(wǎng)靈活、可移植、可裁剪等特點的ZigBee協(xié)議棧提供一個基礎(chǔ)平臺。
　　隨著社會的發(fā)展，最近我國城市

4、火災(zāi)頻繁發(fā)生，這不僅僅給人民的生命財產(chǎn)安全帶來危險，也使得人們對建筑消防相關(guān)設(shè)施提出更高的要求。本實驗室在無線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)一些待解決的問題，其中的一個關(guān)鍵的問題是怎樣在大規(guī)模部署的無線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的可靠、穩(wěn)定傳輸。本文針對無線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的通信特點提出一種優(yōu)化的EACTR路由算法和分布式輪詢通信方式。在NS2平臺上仿真顯示，EACTR路由算法和分布式輪詢通信方式減少了無線網(wǎng)絡(luò)中實際需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，