網絡互聯(lián)技術論文(2)
網絡互聯(lián)技術論文
網絡互聯(lián)技術論文篇二
新型、開放的無線互聯(lián)傳感器網絡技術ZigBee分析
摘要： 在科技發(fā)展的今天，人們逐漸提出了一種“物聯(lián)網”的概念，其中物聯(lián)網技術的發(fā)展帶動了各行各業(yè)的迅速發(fā)展。物聯(lián)網技術主要有4種技術作為其核心技術支持，其中“無線傳感網絡”技術作為一種新型的技術，它涉及到的范圍也是比較廣泛。但是無線傳感網絡技術的標準出現(xiàn)林立的狀態(tài)，而且這種狀態(tài)已經越來越不利于各網絡的節(jié)點的互聯(lián)及網絡的管理。作為一種新型、開放的無限互聯(lián)傳感網絡技術ZigBee技術，這種技術的出現(xiàn)從而有效地進行解決網絡標準化與網絡拓撲的管理等問題。
1 ZigBee技術簡述
在無限互聯(lián)傳感技術中，ZigBee技術是一種新型、開放的短距離、低功耗、低速率的無線互聯(lián)傳感技術，它是一種介于無線標記技術和藍牙之間的技術提案。這種技術目前只適合應用在一些短距離的無線網絡通信等方面。
ZigBee是基于IEEE 802.15.4的遠程監(jiān)控，其中其應用已經滲入到智能家居、智能交通、無線測繪以及醫(yī)療等領域，具有較大的發(fā)展空間。并在2001年成立了ZigBee聯(lián)盟，為以后的技術發(fā)展提供更廣闊的技術指導。
2 ZigBee協(xié)議棧體系結構分析
ZigBee協(xié)議棧主要有物理層、網絡層、鏈路層以及應用層等組成。一般物理層主要負責最基本的無線通信，經常是由調制和傳輸以及數(shù)據的加密及接收等構成。而鏈路層主要是提供設備之間的單跳通信和可靠傳輸以及通信安全。網絡層一般主要提供通用的網絡層的功能，常見有拓撲結構的搭建和維護、尋址和安全路由等。而應用層一般主要包括應用支持子層和ZigBee設備對象以及各種應用對象。而應用支持子層主要是提供安全與映射管理的服務，ZDO一般主要負責設備的管理，其中包括安全的策略和安全的配置等的管理，并且應用層提供對ZDO和ZigBee應用的服務。
3 ZigBee網絡結構分析
在ZigBee的規(guī)范定義中，對ZigBee協(xié)調器和ZigBee路由器以及ZigBee終端設備進行定義。其中ZigBee協(xié)調器主要是負責啟動和配置整個網絡，一般在一個ZigBee網絡中只能允許有一個ZigBee融協(xié)調器。而ZigBee路由器它是屬于一種支持關聯(lián)的重要設備，一般一個網絡可以有多個ZigBee路由器，它主要是將消息進行轉發(fā)到其它的設備上，但是其在星型的網絡結構中不支持ZigBee路由器，但是ZigBee的終端設備可以進行執(zhí)行與其相關的基本功能，從而使網絡和設備之間的通信。
4 ZigBee技術的應用分析
在無線傳感網絡技術中，ZigBee技術的發(fā)展為短距離的無線通信技術提供革命性的變化，它的低速率和短距離以及傳輸數(shù)據最少的特點，填補了我國自組網的傳感器領域應用的空白。下面對當前幾中無線互聯(lián)傳感網絡技術進行對比分析
我們可以看出，每一種無線通信技術都具有自己的獨特優(yōu)勢和發(fā)展應用的領域，通過分析可知，ZigBee技術更適合在一些大量的微小傳感器之間進行傳輸通信，是一種新型的無線傳感網絡技術，在工業(yè)、軍事、農業(yè)、環(huán)境以及醫(yī)療等領域都有巨大的發(fā)展應用價值。
ZigBee技術的發(fā)展涉及到的范圍比較廣泛，常見的有網絡傳輸和射頻技術以及底層軟硬件控制等技術。一般在應用ZigBee技術來進行實現(xiàn)無線傳感器網時，一般需要考慮網絡的節(jié)點硬件的設計以及實現(xiàn)相應功能中所需要的軟件設計。目前，市場上在硬件上的設計主要是應用ZigBee的射頻芯片及片上系統(tǒng)，例如，TI公司的CC2420和CC2430以及Ember公司的EM250和260等等，一般這些芯片大大的降低了硬件的設計要求，一般在芯片上加入一些少量的元件就可以實現(xiàn)應用的節(jié)點，而對于其軟件設計主要是利用ZigBee協(xié)議棧，它是ZigBee技術的核心部分，可以實現(xiàn)數(shù)據的收發(fā)和校驗以及各種網絡拓撲和路由計算等復雜的功能。隨著ZigBee聯(lián)盟對ZigBee協(xié)議棧的逐漸開放，從而降低了軟件上的一些限制。
目前ZigBee技術的提供有三種方式：1)利用ZigBee RF+MCU ZigBee協(xié)議棧然后在MCU上進行運行的方式，其主要具有超低功耗和較好的無線電性能以及成本低等特點;2)利用集成的MCU和RF收發(fā)器以及ZigBee協(xié)議棧進行的單芯片集成SOC方式，這種方式具有占位面積小和集成度高以及成本控制地等特點;3)利用ZigBee協(xié)處理器和MCU雙芯片的組合方式，其方式在用戶進行設計和使用的過程中，具有較高的彈性和靈活度，一般不需要牽涉到較多的ZigBee開發(fā)技術，經常可以任意進行選擇MCU和加速產品。
5 ZigBee技術發(fā)展的展望
在無線傳感網絡技術中，ZigBee技術作為一種新型、開放的無線傳感網絡技術，由于其具有短距離、低功耗、低速率的優(yōu)越特性，因此，奠定了其在以后的短距離傳輸中具有較大的發(fā)展優(yōu)勢，但是這種技術只適合短距離的傳輸，因此，在遠距離的傳輸中還是面臨一定的問題。同時這種技術帶動了無線傳感網絡技術的發(fā)展，而且解決了一些傳統(tǒng)的通信技術不能解決的問題。從其整體性來說，ZigBee技術在以后的發(fā)展中還是處于比較有優(yōu)勢的，同時需要技術人員的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，使其在以后的發(fā)展中得到更廣泛的應用。
6 結束語
綜上所述，ZigBee是一種新型、開放的無線通信技術，在一些短距離的傳輸過程中還是比較有優(yōu)勢的，但是其實現(xiàn)的成本還是相對其他技術的要高。隨著國際化組織和ZigBee聯(lián)盟的推動，相信ZigBee協(xié)議的發(fā)展會越來越完善，為以后其他的領域應用帶來革命性的變化。
參考文獻：
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