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ZigBee学习笔记一
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1: ZigBee是一种协议,由ZigBee联盟制定。 ZigBee联盟是一个高速增长的非牟利业界组织,成员包括国际著名半导体生产商、技术提供者、代工生产商以及最终使用者。
2:所谓协议,即一种通讯方式。 例如,人与人之间的通讯方式是 普通话。普通话就是一种协议。 在日常生活中,网吧局域网,运用一种叫 以太网协议,用于不同计算机之间的交流。 而ZigBee 是用于无线传感器只见交流的一种通讯方式。
3:无线传感(器)网络(WSN):获取,传递,搜集,监控各种传感器信息的网络。其实现有很多协议支持,大体分为短距离和长距离两种。而蓝牙,ZigBee 就属于短距离。 我们熟悉的GPRS(2G网络), 3G网络属于长距离通讯协议。 WifI 也属于短距离协议,但通讯量要大的多。
4:ZigBee 特点,优点:a:低功耗,几节干电池,能持续工作较长一段时间(6-24个月)。
b: 低延时,接入网络速度在一秒以内。
c: 高容量,可以同时接入上万个传感器。而蓝牙限制在6个左右。
d: 高安全,128位AES,非常先进的加密算法。
缺点:低速率:每秒上限250K。短距离: 30-300米
由于再物联网传感器通讯中,需要大量的传感器。从而引起对功耗,容量的考虑。 而ZigBee很好的满足的人们需求。传感器之间距离不会太远。速率250K又能基本满足帧传输要求。 所以,ZigBee成为物联网发展首选, 前景非常好。
5:ZigBee实现所需要的支持:
硬件上:CC2530芯片(TI公司开发)
软件上:ZIGBEE协议栈(TI公司开发),IAR软件(用于写代码)。(TI公司开发)
6:ZigBee协议栈:是一种基于IEEE802.15.4,分为物理层(PHY),MAC访问控制子层(MAC),网络层(NWK),应用层(APL)。IEEE规范的物理层和MAC层,ZIGBEE协议实现了网络层和应用层。
7:ZigBee标准网络设备,协调器:唯一,负责整个网络的管理。包括网络的建立等等。
路由器:找到到终点的最佳路由信息。除了不能建立网络之外,功能与协调器类似。
终端设备:数据的传输与接收。
8: 物理层功能:激活和休眠射频收发器。 信道能量检测。收发数据等等。
9: MAC层:IEEE.802系列把 OSI 中 数据链路层分为MAC层(媒体访问控制),LLC(逻辑链路控制)两个子层。MAC层主要负责是与硬件相关的部分,实现与物理层的连接。LLC负责与硬件无关的部分。 MAC层规范的信息如何在介质上传输,在共享同一个带宽的链路中,采取基于竞争的CSMA/CA 协议。 物理寻址也在MAC定义。逻辑拓扑(信号通过物理拓扑的路径)也在此处被定义。 线路控制,出错通知(不纠正),帧的可选择流量控制,和传递顺序在这一层实现。
10:CSMA/CA:谁先来,为谁服务的协议。假设A,B同时向C发送数据, 当数据发送时,会再帧上写有NAV(网络分配矢量,用来说明该帧需要占用多长时间duration),即发送一个RTS请求。 结果A的帧先到达, 则C向所有与它链接的设备返回一个CTS允许发送答复, 改答复也包含了NAV,所以A被服务,其他设备也知道自己需要等待一个NAV的时间,再重新发送。
11:网络层是协议栈实现的核心层。负责网络的建立,设备的加入,路由搜索,和消息传递。
12:应用层(APL)分为三部分: 应用支持子层(APS) ZDO(ZIGBEE设备对象) 和应用对象。 具体在下一个笔记中再写。
13:SAP, ZIGBEE协议栈中, 下层总是为上层服务的,而为上层服务的接口称为SAP。
ZIGBEE协议栈总体框架如图:
这次就到这里了。
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