ZigBee协议规范研究及分析


本文设计的冷库温度无线监测系统采用了近年发展起来的ZigBee无线通信技

术。下面将简要介绍ZigBee技术在冷库温度无线监测系统中需要解决的几个

主要问题:ZigBee网络拓扑结构、数据传输机制和节能技术。



IEEE802.15.4／ZigBee协议中明确定义了三种拓扑结构:星型结构(Star)、簇

树结构(cluster tree)和网状结构(Mesh)。在无线传感器网络的实际应用中,经

常根据应用需要灵活地选择网络拓扑结构。



传输数据到终端设备和从终端设备传输数据的确认机制随网络拓扑结构的不

同而有所不同。ZigBee技术的数据传输模式分为三种:第一种是终端设备向协

调器发送数据;第二种是协调器发送数据,终端设备接收数据;第三种是在两个

终端设备之间传送数据。在数据传输时,一旦建立了数据传输链路,后续的数据

帧传输就可以直接采用CSMA.CA机制,点对点沿树传输直到完成所有数据帧的

传输。



由于ZigBee应用的低带宽要求,ZigBee节点可以在大部分时间内为睡眠模式,以

节省电池能量。当接收到广播信标时被唤醒并迅速发送数据,然后重新进入睡

眠模式。ZigBee可以在15毫秒或更短的时间内由睡眠模式进入活动模式,因此

即使处于睡眠的节点也可以实现低时延的目的。

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