網絡互聯技術論文(2)
網絡互聯技術論文
網絡互聯技術論文篇二
新型、開放的無線互聯傳感器網絡技術ZigBee分析
摘要： 在科技發展的今天，人們逐漸提出了一種“物聯網”的概念，其中物聯網技術的發展帶動了各行各業的迅速發展。物聯網技術主要有4種技術作為其核心技術支持，其中“無線傳感網絡”技術作為一種新型的技術，它涉及到的范圍也是比較廣泛。但是無線傳感網絡技術的標準出現林立的狀態，而且這種狀態已經越來越不利于各網絡的節點的互聯及網絡的管理。作為一種新型、開放的無限互聯傳感網絡技術ZigBee技術，這種技術的出現從而有效地進行解決網絡標準化與網絡拓撲的管理等問題。
1 ZigBee技術簡述
在無限互聯傳感技術中，ZigBee技術是一種新型、開放的短距離、低功耗、低速率的無線互聯傳感技術，它是一種介于無線標記技術和藍牙之間的技術提案。這種技術目前只適合應用在一些短距離的無線網絡通信等方面。
ZigBee是基于IEEE 802.15.4的遠程監控，其中其應用已經滲入到智能家居、智能交通、無線測繪以及醫療等領域，具有較大的發展空間。并在2001年成立了ZigBee聯盟，為以后的技術發展提供更廣闊的技術指導。
2 ZigBee協議棧體系結構分析
ZigBee協議棧主要有物理層、網絡層、鏈路層以及應用層等組成。一般物理層主要負責最基本的無線通信，經常是由調制和傳輸以及數據的加密及接收等構成。而鏈路層主要是提供設備之間的單跳通信和可靠傳輸以及通信安全。網絡層一般主要提供通用的網絡層的功能，常見有拓撲結構的搭建和維護、尋址和安全路由等。而應用層一般主要包括應用支持子層和ZigBee設備對象以及各種應用對象。而應用支持子層主要是提供安全與映射管理的服務，ZDO一般主要負責設備的管理，其中包括安全的策略和安全的配置等的管理，并且應用層提供對ZDO和ZigBee應用的服務。
3 ZigBee網絡結構分析
在ZigBee的規范定義中，對ZigBee協調器和ZigBee路由器以及ZigBee終端設備進行定義。其中ZigBee協調器主要是負責啟動和配置整個網絡，一般在一個ZigBee網絡中只能允許有一個ZigBee融協調器。而ZigBee路由器它是屬于一種支持關聯的重要設備，一般一個網絡可以有多個ZigBee路由器，它主要是將消息進行轉發到其它的設備上，但是其在星型的網絡結構中不支持ZigBee路由器，但是ZigBee的終端設備可以進行執行與其相關的基本功能，從而使網絡和設備之間的通信。
4 ZigBee技術的應用分析
在無線傳感網絡技術中，ZigBee技術的發展為短距離的無線通信技術提供革命性的變化，它的低速率和短距離以及傳輸數據最少的特點，填補了我國自組網的傳感器領域應用的空白。下面對當前幾中無線互聯傳感網絡技術進行對比分析
我們可以看出，每一種無線通信技術都具有自己的獨特優勢和發展應用的領域，通過分析可知，ZigBee技術更適合在一些大量的微小傳感器之間進行傳輸通信，是一種新型的無線傳感網絡技術，在工業、軍事、農業、環境以及醫療等領域都有巨大的發展應用價值。
ZigBee技術的發展涉及到的范圍比較廣泛，常見的有網絡傳輸和射頻技術以及底層軟硬件控制等技術。一般在應用ZigBee技術來進行實現無線傳感器網時，一般需要考慮網絡的節點硬件的設計以及實現相應功能中所需要的軟件設計。目前，市場上在硬件上的設計主要是應用ZigBee的射頻芯片及片上系統，例如，TI公司的CC2420和CC2430以及Ember公司的EM250和260等等，一般這些芯片大大的降低了硬件的設計要求，一般在芯片上加入一些少量的元件就可以實現應用的節點，而對于其軟件設計主要是利用ZigBee協議棧，它是ZigBee技術的核心部分，可以實現數據的收發和校驗以及各種網絡拓撲和路由計算等復雜的功能。隨著ZigBee聯盟對ZigBee協議棧的逐漸開放，從而降低了軟件上的一些限制。
目前ZigBee技術的提供有三種方式：1)利用ZigBee RF+MCU ZigBee協議棧然后在MCU上進行運行的方式，其主要具有超低功耗和較好的無線電性能以及成本低等特點;2)利用集成的MCU和RF收發器以及ZigBee協議棧進行的單芯片集成SOC方式，這種方式具有占位面積小和集成度高以及成本控制地等特點;3)利用ZigBee協處理器和MCU雙芯片的組合方式，其方式在用戶進行設計和使用的過程中，具有較高的彈性和靈活度，一般不需要牽涉到較多的ZigBee開發技術，經常可以任意進行選擇MCU和加速產品。
5 ZigBee技術發展的展望
在無線傳感網絡技術中，ZigBee技術作為一種新型、開放的無線傳感網絡技術，由于其具有短距離、低功耗、低速率的優越特性，因此，奠定了其在以后的短距離傳輸中具有較大的發展優勢，但是這種技術只適合短距離的傳輸，因此，在遠距離的傳輸中還是面臨一定的問題。同時這種技術帶動了無線傳感網絡技術的發展，而且解決了一些傳統的通信技術不能解決的問題。從其整體性來說，ZigBee技術在以后的發展中還是處于比較有優勢的，同時需要技術人員的不斷創新和發展，使其在以后的發展中得到更廣泛的應用。
6 結束語
綜上所述，ZigBee是一種新型、開放的無線通信技術，在一些短距離的傳輸過程中還是比較有優勢的，但是其實現的成本還是相對其他技術的要高。隨著國際化組織和ZigBee聯盟的推動，相信ZigBee協議的發展會越來越完善，為以后其他的領域應用帶來革命性的變化。
參考文獻：
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