基于ZigBee的短距離無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)

Mesh網(wǎng)可以通過(guò)FFD擴展網(wǎng)絡(luò )，組成Mesh網(wǎng)與星型網(wǎng)構成的混合網(wǎng)(圖2-C)?；旌暇W(wǎng)中，終端節點(diǎn)采集的信息首先傳到同一子網(wǎng)內的協(xié)調點(diǎn)，再通過(guò)網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)上傳到上一層網(wǎng)絡(luò )的PAN協(xié)調點(diǎn)?；旌暇W(wǎng)都適用于覆蓋范圍較大的網(wǎng)絡(luò )。

六、ZigBee組網(wǎng)技術(shù)

ZigBee中，只有PAN協(xié)調點(diǎn)可以建立一個(gè)新的ZigBee網(wǎng)絡(luò )。當ZigBeePAN協(xié)調點(diǎn)希望建立一個(gè)新網(wǎng)絡(luò )時(shí)，首先掃描信道，尋找網(wǎng)絡(luò )中的一個(gè)空閑信道來(lái)建立新的網(wǎng)絡(luò )。如果找到了合適的信道，ZigBee協(xié)調點(diǎn)會(huì )為新網(wǎng)絡(luò )選擇一個(gè)PAN標識符(PAN標識符是用來(lái)標識整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的，因此所選的PAN標識符必須在信道中是唯一的)。一旦選定了PAN標識符，就說(shuō)明已經(jīng)建立了網(wǎng)絡(luò )，此后，如果另一個(gè)ZigBee協(xié)調點(diǎn)掃描該信道，這個(gè)網(wǎng)絡(luò )的協(xié)調點(diǎn)就會(huì )響應并聲明它的存在。另外，這個(gè)ZigBee協(xié)調點(diǎn)還會(huì )為自己選擇一個(gè)16bit網(wǎng)絡(luò )地址。ZigBee網(wǎng)絡(luò )中的所有節點(diǎn)都有一個(gè) 64bitIEEE擴展地址和一個(gè)16 bit網(wǎng)絡(luò )地址，其中，16bit的網(wǎng)絡(luò )地址在整個(gè)網(wǎng)絡(luò )中是唯一的，也就是802.15.4中的MAC短地址。

ZigBee協(xié)調點(diǎn)選定了網(wǎng)絡(luò )地址后，就開(kāi)始接受新的節點(diǎn)加入其網(wǎng)絡(luò )。當一個(gè)節點(diǎn)希望加入該網(wǎng)絡(luò )時(shí)，它首先會(huì )通過(guò)信道掃描來(lái)搜索它周?chē)嬖诘木W(wǎng)絡(luò )，如果找到了一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，它就會(huì )進(jìn)行關(guān)聯(lián)過(guò)程加入網(wǎng)絡(luò )，只有具備路由功能的節點(diǎn)可以允許別的節點(diǎn)通過(guò)它關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò )。如果網(wǎng)絡(luò )中的一個(gè)節點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò )失去聯(lián)系后想要重新加入網(wǎng)絡(luò )，它可以進(jìn)行孤立通知過(guò)程重新加入網(wǎng)絡(luò )。網(wǎng)絡(luò )中每個(gè)具備路由器功能的節點(diǎn)都維護一個(gè)路由表和一個(gè)路由發(fā)現表，它可以參與數據包的轉發(fā)、路由發(fā)現和路由維護，以及關(guān)聯(lián)其它節點(diǎn)來(lái)擴展網(wǎng)絡(luò )。

ZigBee網(wǎng)絡(luò )中傳輸的數據可分為三類(lèi)：周期性數據，例如傳感器網(wǎng)中傳輸的數據，這一類(lèi)數據的傳輸速率根據不同的應用而確定;間歇性數據，例如電燈開(kāi)關(guān)傳輸的數據，這一類(lèi)數據的傳輸速率根據應用或者外部激勵而確定;反復性的、反應時(shí)間低的數據，例如無(wú)線(xiàn)鼠標傳輸的數據，這一類(lèi)數據的傳輸速率是根據時(shí)隙分配而確定的。為了降低ZigBee節點(diǎn)的平均功耗，ZigBee節點(diǎn)有激活和睡眠兩種狀態(tài)，只有當兩個(gè)節點(diǎn)都處于激活狀態(tài)才能完成數據的傳輸。在有信標的網(wǎng)絡(luò )中，ZigBee協(xié)調點(diǎn)通過(guò)定期地廣播信標為網(wǎng)絡(luò )中的節點(diǎn)提供同步;在無(wú)信標的網(wǎng)絡(luò )中，終端節點(diǎn)定期睡眠，定期醒來(lái)，除終端節點(diǎn)以外的節點(diǎn)要保證始終處于激活狀態(tài)，終端節點(diǎn)醒來(lái)后會(huì )主動(dòng)詢(xún)問(wèn)它的協(xié)調點(diǎn)是否有數據要發(fā)送給它。在ZigBee網(wǎng)絡(luò )中，協(xié)調點(diǎn)負責緩存要發(fā)送給正在睡眠的節點(diǎn)的數據包。

七、結束語(yǔ)

ZigBee技術(shù)還在不斷完善，它所具有的低功耗、低成本、使用便捷等顯著(zhù)的技術(shù)優(yōu)勢，使它必將有著(zhù)廣闊的應用前景。ZigBee聯(lián)盟預言在未來(lái)的四到五年內，每個(gè)家庭將擁有50個(gè)ZigBee器件，最后將達到每個(gè)家庭150個(gè)。相信在不久的將來(lái)，基于ZigBee技術(shù)的產(chǎn)品會(huì )走進(jìn)全球每家每戶(hù)，在提高我們的生活質(zhì)量方面作出突出的貢獻。