ZigBee无线技术原理、性能及其协议栈结构

caidigou

　　简单的和大家分享一些关于ZigBee无线技术的简介，包括它的工作原理、信号传输原理、性能特点、协议栈结构等基础知识，它作为全新无线网络数据短距离通信技术，从事无线传感器网络等短距离无线通信技术的工程技术人员或者对这方面感兴趣的朋友就需要多多的钻研(ZigBee技术设计)。

　　(1)ZigBee无线技术原理

　　ZigBee技术是基于IEEE 802.15.4协议的一种短距离、低功耗、低速率的无线网络通信技术，它是介于无线标记技术和蓝牙之间的另外一种新型的网络数据传输技术，它有自己的无线电标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信，但是由于是IEEE 802.15.4协议决定了仅仅适合短距离无线连接。

　　我们用这个图量理解ZigBee无线技术原理，绿点就是指我们说的基站，各个基站之际是可以相互进行数据传输的(要求在传输距离之内)，通过这样的一个网络，不同的数据就可以得到传输和共享。而我们的设备就需要具备可以进行数据发送的功能，并且是可以无线发送的功能。这些发送数据的设备发送的数据被各个可以接受到信号的基站接手了信号，信号从这个基站往各个方向的基站发送。

　　下面就是信号接收机了，信号接收机不断的从各个基站接受信号，并判断是不是传送给自己的信号，若是的话就可以进行信号的接受。在整个系统中，信号的发送和接收、基站数据的传输和共享都是全自动的，系统会自动的选择一个最方便最快速的一个方案来完成网络数据信号的传输。也就是我们说的自组织网通信方式，采用的是动态路由结合网状拓扑结构。

　　它由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，它们之间可进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里;另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。

　　它的工作过程我们可以认为是这样的三个过程：

　　A、操作状态---包括两种，Active工作状态和Sleep停止运行状态; B、设备类型—包括全功能设备FFD’s，精简功能设备RFD’s，所有设备遵守IEEE编制规范 C、运行模式—Beacom和Non-beacon两种模式。

　　(2)ZigBee无线技术性能分析—具有低功耗、低成本、低速率、近距离、短时延、高容量、高安全、免执照频段等特点。

　　A、数据速率比较低，在2.4GHZ的频段只有250Kb/S,能被应用所利用不足100Kb/S,不适合做视频适合用于传感和控制。B、可靠性方面,有很多方面进行保证.物理层采用了扩频技术,能够在一定程度上抵抗干扰 C、时延由于采用随机接入MAC层,且不支持时分复用的信道接入方式,因此不能很好的支持一些实时的业务. D、能耗特性是zigbee的一个技术优势.在不需要通信时,节点可以进入很低功耗的休眠状态,此时能耗可能只有正常工作状态下的千分之一. E、组网和路由性、大规模的组网能力(每个网络60000个节点)，它底层采用了直扩技术,如果采用非信标模式,网络可以扩展得很大,因为不需同步而且节点加入网络和重新加入网络的过程很快,一般可以做到1秒以内,甚至更快.

　　(3)ZigBee无线技术协议栈结构

　　它的协议栈很简单简单仅分为4层，如下图所示：

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