zigbee是什么_zigbee协议架构是什么

- 编辑:大众自然网 -

zigbee是什么_zigbee协议架构是什么

  ZigBee汇集紧要特征是低功耗、低本钱、低速度、赞成大方节点、赞成众种汇集拓扑、低繁杂度、疾捷、牢靠、安宁。ZigBee汇集中的装备可分为调解器(Coordinator)、集聚节点(Router)、传感器节点(EndDevice)等三种脚色。

  与此同时,ZigBee行为一种短间隔无线通讯身手,因为其汇集可能便捷的为用户供给无线数据传输功用,因而正在物联网范围具有极度强的可行使性。

  ZigBee是基于IEEE802.15.4圭表的低功耗局域网合同。按照邦际圭表规章,ZigBee身手是一种短间隔、低功耗的无线通讯身手。这一名称(又称紫蜂合同)开头于蜜蜂的八字舞,因为蜜蜂(bee)是靠翱翔和“嗡嗡”(zig)地颤栗羽翼的“舞蹈”来与友人转达花粉所正在方位讯息,也即是说蜜蜂凭借如许的形式组成了群体中的通讯汇集。其特征是近间隔、低繁杂度、自结构、低功耗、低数据速度。紧要适适用于自愿把握和长途把握范围,可能嵌入百般装备。

  简而言之,ZigBee即是一种低廉的,低功耗的近间隔无线组网通信身手。ZigBee是一种低速短间隔传输的无线汇集合同。ZigBee合同从下到上分裂为物理层(PHY)、媒体访谒把握层(MAC)、传输层(TL)、汇集层(NWK)、行使层(APL)等。个中物理层和媒体访谒把握层依照IEEE 802.15.4圭表的规章。

  按照行使和墟市须要界说了ZigBee 合同的分层架构,其合同的编制机闭如图1 所示,个中物理层(physical layer,PHY)和序言访谒把握层(medium access control sub-layer,MAC)是由IEEE802.15.4-2003 圭表界说的,正在这个底层合同的底子上ZigBee 定约界说了汇集层(network layer,PHY)和行使层(application layer,APL)架构。

  物理层界说了它与MAC 层之间的两个接口:数据任事接口PD-SAP 和照料任事接口PLME-SAP,个中PD-SAP 接口还为物理层供给了相应的数据任事,认真从无线物理信道上收发数据,而PLME-SAP 接口同时为物理层供给相应的照料任事,用于爱护一个由物理层闭连数据构成的数据库。物理层认真数据的调制、发送和罗致、空闲信道评估(clear channel assessment,CCA)信道能量的监测(energy detect,ED)和链接质地指示(link quality indication,LQI)等。物理层帧机闭由同步头、物理层帧头和物理层有用载荷三局限构成,如外1 所示。

  同步头又网罗32bit 的前同步码和8bit 的帧定界符,前同步码用来为数据收发供给码元或数据符号的同步;帧界定符用来标识同步域的竣事及数据的发轫。物理层帧头网罗7bit 的帧长度和1bit 的预留位,帧长度界说了物理层净荷的字节数。物理层有用载荷即是MAC层的帧实质。

  MAC 层界说了它与汇集层之间的接口,网罗供给给汇集层的数据任事接口MLDE-SAP 和照料任事接口MLME-SAP,同时供给了MAC 层数据任事和MAC 层照料任事。MAC层数据任事紧要告终数据帧的传输;MAC 层照料任事紧要认真序言访谒把握、舛错把握等。

  MAC 层紧要功用网罗以下几个方面: (1)ZigBee 调解器发生汇集信标 (2)装备与信标同步

  (3)赞成节点参预或着退出操作

  (4)信道接入形式采用免冲突载波检测众道访谒(CSMA-CA)机制 (5)设立并爱护珍惜时隙机制 (6)为装备供给安宁赞成

  MAC 帧式子由三个根基局限构成:MAC 帧头、MAC 帧载荷和MAC 帧尾。分歧类型 的MAC 帧,其帧头和帧尾都是相同的,只是MAC 帧载荷有分歧,通用MAC 帧式子如外2所示。

  汇集层界说了它与行使层之间的接口,网罗供给给行使层的数据任事接口

  NLDE-SAP和照料任事接口NLME-SAP , 同时供给了汇集层数据任事和汇集层照料任事。汇集层紧要认真拓扑机闭的设立和汇集的爱护,实在的功用如下: (1)初始化汇集,即设立一个新的蕴涵调解器、道由器和终端装备的汇集 (2)装备衔接和断开时所采用的机制

  (3)对一跳邻人节点的发觉和闭连节点讯息的存储

  (4)ZigBee 调解器和道由器为新参预节点分派短地点

  (5)确保MAC层平常职业,而且为行使层供给适应的任事接口 汇集层帧机闭网罗汇集层帧头(Network header,NHR)和汇集层载荷(Network payload,NPL)两局限,个中汇集层帧头域由帧把握域、主意装备zigbee是什么_zigbee协议架构是什么地点、源装备地点、播送半径和播送序列号 等局限构成,通用汇集帧的机闭如外3所示。

  ZigBee 行使层是合同编制机闭中的最高层,由行使层赞成子层(APS)、ZigBee 装备对象(ZDO)、ZigBee 行使框架(AF)三局限构成。行使赞成子层(APS)界说了汇集层和行使层之间的接口,个中一个接口是被ZDO 和创制商界说的行使对象操纵的数据实体任事访谒接口APSDE-SAP,另一个是照料任事访谒接口APSME-SAP。APS 的紧要感化是爱护绑定外,正在绑定的装备之间转达讯息。ZDO位于行使层框架(AF)和行使赞成子层(APS)之间,满意合同中一齐行使操作的大家需求。ZDO 的感化网罗:装备发觉并能供给任事发觉;界说一个装备的类型,如界说装备为ZigBee 调解器或者为ZigBee 终端装备;或许遵守绑定要求构制并存储绑定外,告终绑定照料。ZigBee 行使框架(AF)是行使对象驻留的处境,最众可有240 个行使对象端点,行使对象通过APSDE-SAP 发送和罗致数据,同时通过ZDO 公用接口来告终行使对象的照料。

  当ZigBee 合同栈运转时,数据帧是如许被执掌的:当装备倡导通信时,数据是自上而下的转达,递次颠末行使层、汇集层、MAC 层、物理层,当颠末物理层执掌后,通过硬件的无线模块调制发送出去。罗致时,先通过无线模块把收到的讯息解调出来,然后遵守物理层、MAC 层、汇集层、行使层递次往上转达并对讯息帧实行分化。

  翻开APP阅读更众出色实质


zigbee是什么_zigbee协议架构是什么