Zigbee是一種新興的短距離、低速率、低功耗無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),本內(nèi)容首先介紹了Zigbee的基礎(chǔ)知識與技術(shù)要點(diǎn)，然后分析了Zigbee技術(shù)與藍(lán)牙技術(shù)、WIFI、Z-Wave等短距離通信技術(shù)的分析與比較。
一、Zigbee基礎(chǔ)知識

　　Zigbee是一種新興的短距離、低速率、低功耗無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)提案。它此前被稱作“HomeRF Lite”或“FireFly”無線技術(shù)，主要用于近距離無線連接。

　　Zigbee的基礎(chǔ)是IEEE802.15.4(如下圖1所示)，這是IEEE無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(Personal Area Network，PAN)工作組的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，被稱作IEEE802.15.4(Zigbee)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

?

　　Zigbee不僅只是802.15.4的名字。IEEE僅處理低級MAC層和物理層協(xié)議，因此Zigbee聯(lián)盟對其網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和API進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化(如下圖2所示)。完全協(xié)議用于一次可直接連接到一個(gè)設(shè)備的基本節(jié)點(diǎn)的4K字節(jié)或者作為Hub或路由器的協(xié)調(diào)器的32K字節(jié)。每個(gè)協(xié)調(diào)器可連接多達(dá)255個(gè)節(jié)點(diǎn)，而幾個(gè)協(xié)調(diào)器則可形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，對路由傳輸?shù)臄?shù)目則沒有限制。Zigbee聯(lián)盟還開發(fā)了安全層，以保證這種便攜設(shè)備不會(huì)意外泄漏其標(biāo)識，而且這種利用網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)距離傳輸不會(huì)被其它節(jié)點(diǎn)獲得。

?

　　Zigbee技術(shù)的主要特點(diǎn)包括以下幾個(gè)部分:

　　數(shù)據(jù)傳輸速率低:只有10k字節(jié)/秒到250k字節(jié)/秒，專注于低傳輸應(yīng)用;

　　功耗低:在低耗電待機(jī)模式下，兩節(jié)普通5號干電池可使用6個(gè)月到2年，免去了充電或者頻繁更換電池的麻煩。這也是Zigbee的支持者所一直引以為豪的獨(dú)特優(yōu)勢;

　　成本低:因?yàn)閆igbee數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡單，所以大大降低了成本。且Zigbee協(xié)議免收專利費(fèi)。

　　時(shí)延短:通常時(shí)延都在15毫秒至30毫秒之間;

　　安全:Zigbee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，加密算法采用AES-128，同時(shí)可以靈活確定其安全屬性;

　　網(wǎng)絡(luò)容量大:每個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)最多可支持255個(gè)設(shè)備，也就是說，每個(gè)Zigbee設(shè)備可以與另外254臺(tái)設(shè)備相連接;

　　優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠芰?ZigBee具有星、樹和叢網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力。ZigBee設(shè)備實(shí)際上具有無線網(wǎng)路自愈能力,能簡單地覆蓋廣闊圍;

　　有效范圍小:有效覆蓋范圍10～75米之間，具體依據(jù)實(shí)際發(fā)射功率的大小和各種不同的應(yīng)用模式而定，基本上能夠覆蓋普通的家庭或辦公室環(huán)境;

　　工作頻段靈活:使用的頻段分別為2.4GHz(全球)、868MHz(歐洲)及915MHz(美國)，均為免執(zhí)照頻段。

　　更重要的是，預(yù)測未來6到7年內(nèi)，家庭用戶將占有Zigbee2/3的市場。在可以預(yù)期的將來，Zigbee無線傳感將切實(shí)改變你我的生活。

　　二、ZigBee上游芯片廠商

　　目前市場上ZigBee芯片提供商有：TI(Chipcon);Freescale;Ember;Jennic;Atmel;Integration;NEC;OkI;Renesas; 等9家。其中TI;Frescale;Ember;Jennic是市場上主導(dǎo)的供應(yīng)廠商，這四大廠商基本上壟斷了整個(gè)90%的市場份額。四大巨頭勢力都比較均衡，Jennic之前在整體實(shí)力和名氣上可能稍有欠缺，但自從被NXP收購后，至少在行業(yè)影響力方面可以和其它三家的競爭對手平分秋色了。

　　具體針對國內(nèi)市場，由于整個(gè)ZigBee產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)相比于歐美市場有比較明顯的差距，缺少上規(guī)模和有實(shí)質(zhì)用量的應(yīng)用，更多的還是停留在關(guān)注和學(xué)習(xí)階段。因此這四大巨頭在國內(nèi)市場份額就體現(xiàn)出了一定的差異。從熟知度來說，應(yīng)該是TI序列的芯片名氣是最大的，國內(nèi)不少高校;研究所都是基于TI序列的芯片來研究學(xué)習(xí)ZigBee的，很多ZigBee開發(fā)板;開發(fā)套件也都是基于TI芯片的，這可能與TI公司是最先免費(fèi)提供自己ZigBee協(xié)議棧有一定的關(guān)系，降低了國內(nèi)用戶學(xué)習(xí)ZigBee技術(shù)的成本門檻。而像Frescale; Ember等公司由于一直還沒有免費(fèi)公布自己的ZigBee協(xié)議棧，其開發(fā)套件成本都在幾W人民幣，過高的學(xué)習(xí)費(fèi)用門檻，導(dǎo)致普通學(xué)生或者工程師用戶望塵莫及，因此在知名度方面要稍有遜色。但縱觀國內(nèi)ZigBee OEM客戶廠商，真正有一定規(guī)模應(yīng)用和影響力的廠商在選擇應(yīng)用芯片方案平臺(tái)時(shí)，TI并沒有體現(xiàn)出和知名度相匹配匹配的優(yōu)勢出來，四大巨頭之間的競爭又趨于平衡。從國內(nèi)行情來分析，基于Frescal和Ember兩家公司方案在工業(yè)類的應(yīng)用偏多，而TI和jennic兩家的方案產(chǎn)品在消費(fèi)類產(chǎn)品中較常見。這不知道是否和芯片的內(nèi)在因素有一定的必然關(guān)系?值得我們后面繼續(xù)關(guān)注比較。

　　三、ZigBee同wifi、藍(lán)牙、Z-Wave這些短距離通信的分析與比較

　　1、　Zigbee和Wi-Fi的干擾和共存

　　Zigbee 和Wi-Fi 的主要特性比較

　　低速率、低功耗的Zigbee 有著特定的應(yīng)用空間，是Wi-Fi的有效補(bǔ)充，兩者的主要性能參數(shù)如表1 所示。

　　表1 Zigbee 和Wi-Fi 的主要特性

?

　　干擾分析

　　背景

　　Zigbee 工作在工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻段，定義了兩個(gè)物理層，即2.4 GHz頻段和868/915MHz 頻段物理層，而868MHz 和915 MHz 的ISM 頻段分別只在歐洲和北美有，所以其主要工作于全球范圍內(nèi)免許可證的2.4 GHz 的ISM 頻段。必然會(huì)與工作在該頻段的Wi-Fi 產(chǎn)生相互干擾。

　　Zigbee 的底層標(biāo)準(zhǔn)把2.4 GHz 的ISM頻段劃分為16 個(gè)信道，每個(gè)信道帶寬為2 MHz，如圖1 所示。Wi-Fi 將該頻段劃分為11 個(gè)直擴(kuò)信道，系統(tǒng)可選定其中任一信道進(jìn)行通信，信道帶寬為22 MHz，所以11 個(gè)信道有重疊，無重疊的信道最多只有3 個(gè)，如圖2 和圖3 所示。顯而易見，假定Wi-Fi 系統(tǒng)工作在任一信道，則Zigbee 和其信道頻率重疊的概率為1/4.當(dāng)Zigbee 和Wi-Fi 同時(shí)使用相同頻段通信時(shí)，產(chǎn)生帶內(nèi)有色噪聲干擾，導(dǎo)致傳輸分組沖突。

?

?

?

　　Zigbee 對Wi-Fi 的干擾分析

　　本節(jié)將分析在頻偏為零的同信道條件下Zigbee 對Wi-Fi的干擾。假設(shè)一室內(nèi)環(huán)境下的Zigbee 和Wi-Fi 設(shè)備節(jié)點(diǎn)如圖4 分布。每個(gè)Zigbee 節(jié)點(diǎn)呈獨(dú)立一致性均勻分布，其處于活動(dòng)狀態(tài)的概率為P[A ]，分布密度為D.假設(shè)有個(gè)Zigbee 節(jié)點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生對STA 有效的干擾，則分組沖突概率P[C]為m2：

　　本文室內(nèi)路徑損耗選用對數(shù)距離模型：

　　其中：n- - 依賴于周圍環(huán)境，Xo- - 零均值的高斯分布隨機(jī)變量，d0- - 近地參考距離。

　　根據(jù)文獻(xiàn)[5]和[6]，對于一個(gè)半徑為R 的覆蓋區(qū)，假設(shè)STA的SIR 的閾值為γ (如果Zigbee 節(jié)點(diǎn)要對STA 產(chǎn)生有效的干擾，使其SIR 必須小于γ )，則有效干擾區(qū)域的百分比為U(γ )(即對于STA的SIR低于γ的區(qū)域百分比)，如果在半徑范圍內(nèi)導(dǎo)致SIR低于閾值的概率為P[SIR《γ] ，則：

?

　　則對數(shù)正態(tài)分布變量SIR 的均值為：

?

　　其方差為δ。

?

　　針對上述模型做定性分析，由于Zigbee 底層協(xié)議IEEE802.15.4 中有著特殊的睡眠機(jī)制，節(jié)點(diǎn)處于活動(dòng)狀態(tài)的概率一般小于1 %[4]，γ可取為10dBm[7]，AP 和Zigbee 的傳輸功率分別為14 dBm 和0 dBm。

　　根據(jù)文獻(xiàn)[6]，分組出錯(cuò)率的期望E[PER]=P[C] ，分組沖突概率越大，相應(yīng)的分組出錯(cuò)率也越大。從圖5 可以看出，隨AP和STA 的距離d以及δ的增大，系統(tǒng)的性能越差。

?

?

　　2、ZigBee和藍(lán)牙分析與比較詳解

　　藍(lán)牙也是一種短距離無線通信技術(shù)，自藍(lán)牙規(guī)范發(fā)布以采，它在越來越多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用。比如工業(yè)自動(dòng)控制、家庭自動(dòng)化、電信級的音頻傳輸、PDA、手機(jī)和PC機(jī)外設(shè)等。

　　在ZigBee和藍(lán)牙的關(guān)系上，ZigBee聯(lián)盟認(rèn)為ZigBee和藍(lán)牙是互為補(bǔ)充，而不是互相競爭。本文將圍繞技術(shù)和市場兩個(gè)方面來分析ZigBee和藍(lán)牙這兩種短距離無線通信技術(shù)，證明藍(lán)牙將在某些應(yīng)用方面面臨ZigBee技術(shù)的競爭。最后，對ZigBee和藍(lán)牙的應(yīng)用和發(fā)展提出了建議。

　　系統(tǒng)復(fù)雜性

　　ZigBee的系統(tǒng)復(fù)雜性要遠(yuǎn)小于藍(lán)牙的系統(tǒng)復(fù)雜性。這可以從它們的協(xié)議棧的參考模型(圖1)中看出。ZigBee協(xié)議棧簡單，實(shí)現(xiàn)相對容易，需要的系統(tǒng)資源也較少，據(jù)估計(jì)運(yùn)行ZigBee需要系統(tǒng)資源約28Kb;藍(lán)牙協(xié)議棧相對復(fù)雜，它需要系統(tǒng)資源約為250Kb。ZigBee定義了兩種

　　類型的設(shè)備：全功能設(shè)備FFD(Ful Functional Device)和簡化功能設(shè)備RFD(Reduced Function Device)。網(wǎng)絡(luò)為主從結(jié)構(gòu)， 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者(Coordinator)和最多可達(dá)65535個(gè)從屬設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者必須是FFD，它負(fù)責(zé)管理和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，包括路由、安全性、節(jié)點(diǎn)的附著與離開等。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只需要一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者，其他終端設(shè)備可以是RFD，也可以是FFD。RFD的價(jià)格要比FFD便宜得多，其占用系統(tǒng)資源僅約為4Kb，因此網(wǎng)絡(luò)的整體成本比較低。從這一點(diǎn)來說，ZigBee非常適合有大量終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，如傳感網(wǎng)絡(luò)、樓宇自動(dòng)化等。

　　安全性

　　ZigBee采用了分級的安全性策略：無安全性、接入控制表、32比特AES和128比特AES。如果系統(tǒng)是用于安全性要求不高的場景，可以選擇級別較低的安全措施，從而換取系統(tǒng)成本和功耗的降低;反之，在安全性要求較高的應(yīng)用場景(如軍事)，可以選擇較高的安全級別。這樣，

　　廠商可以綜合考慮功耗、系統(tǒng)處理能力、成本和應(yīng)用環(huán)境等方面因素而采取適當(dāng)?shù)陌踩墑e。ZlgBee分別在MAC層和NWK層采取了安全策略。在數(shù)據(jù)經(jīng)過一跳就到達(dá)目的地時(shí)，ZigBee只用MAC層提供的安全機(jī)制;當(dāng)在多跳的情況下，ZigBee就要依賴高層來保證安全。下面分述MAC層和NWK層的安全性。

　　MAC層安全套件(Security Suites)基于以下三種操作模式：計(jì)數(shù)器(CTR，Counter)模式的AES加密、密碼塊鏈接模式(CBC-MAC，CiPher Block Chaining)的數(shù)據(jù)完整性、CTR和CBC-MAC相結(jié)合的加密和完整性(OW做CCM模式)。MAC層的AES加密算法可以保護(hù)MAC命令、信標(biāo)、信息幀和應(yīng)答幀的秘密性、完整性和真實(shí)性。MAC幀的頭部有一個(gè)比特用來指示MAC幀是否加密。每一個(gè)密鑰只與一個(gè)安全套件相關(guān)聯(lián)。為了保證數(shù)據(jù)完整性，MAC層計(jì)算頭部和凈荷數(shù)據(jù)得到一個(gè)消息完整碼(MIC，Message Integrity Code)，其長度為4、8或

　　16字節(jié)。同時(shí)，在每個(gè)MAC幀頭也都有一個(gè)幀編號，用于防止幀丟失和幀重傳。密鑰的建立、安全操作模式的選擇和對處理過程的控制則由高層來負(fù)責(zé)。

　　NWK層也使用AES，它的安全套件是基于CCM*操作模式。CCM*包括所有CCM的功能，同時(shí)提供只加密和只保證完整性的功能。使用CCM*允許單個(gè)密鑰用于不同的安全套件。因此一個(gè)密鑰并不只屬于單個(gè)安全套件，一個(gè)高層應(yīng)用可以靈活地指定NWK所用的安全套件。NWK層負(fù)責(zé)安全處理，但對處理過程的控制則由高層通過建立密鑰和決定使用哪一種CCM*安全套件來實(shí)現(xiàn)。此外，幀序號和MIC也可以加在NWK幀中。

　　藍(lán)牙協(xié)議在基帶部分定義了設(shè)備鑒權(quán)和鏈路數(shù)據(jù)流加密所需要的安全算法和處理過程。設(shè)備的鑒權(quán)是強(qiáng)制性的，所有的藍(lán)牙設(shè)備均支持鑒權(quán)過程，而鏈路的加密則是可選擇的。藍(lán)牙設(shè)備的鑒權(quán)過程是基于問詢一響應(yīng)模式和共享的加密方式。為了使藍(lán)牙鏈路的數(shù)據(jù)流具有隱蔽性，可以使用1比特的流密碼對鏈路進(jìn)行加密。密鑰大小隨著每個(gè)基帶分組數(shù)據(jù)單元(BB—PDU)傳輸而改變。加密密鑰可以從對設(shè)備鑒權(quán)中得到。這意味著，在使用鏈路加密之前，兩個(gè)設(shè)備之間至少已經(jīng)進(jìn)行了一次鑒權(quán)。密鑰的最大長度為128比特。

　　從以上分析可以看出，ZigBee和藍(lán)牙在一定程度上都能夠保證安全性。但ZigBee比藍(lán)牙更為靈活，這更有利于控制系統(tǒng)成本。

　　3、ZigBee和Z-Wave的區(qū)別與未來

　　ZigBee和Z-Wave短距離無線技術(shù)都用于遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，但兩種技術(shù)的規(guī)格和應(yīng)用卻不同。在美國應(yīng)用越來越廣泛的家庭局域網(wǎng)(home-area network, HAN)中，兩種技術(shù)都是理想選擇。本文將對比這兩種廣泛使用的無線技術(shù)(見表格)。

?

　　Z-Wave

　　Zensys在2008年被Sigma Designs收購之前開發(fā)了Z-Wave私有無線標(biāo)準(zhǔn)。Sigma Designs的產(chǎn)品是IC和電力線通信(PLC)和無線相關(guān)設(shè)備。Z-Wave標(biāo)準(zhǔn)不像很多無線標(biāo)準(zhǔn)那樣開放，但Zensys、Sigma Design的客戶都可以使用。最近，國際電信聯(lián)盟(ITU)把Z-Wave PHY和MAC層作為其新標(biāo)準(zhǔn)G.9959的選擇，該標(biāo)準(zhǔn)為1GHz一下的窄帶無線設(shè)備提供了一套指南。

　　Z-Wave無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)讓任何節(jié)點(diǎn)都能直接或間接地和通信范圍內(nèi)的其它臨近節(jié)點(diǎn)通信。如果兩個(gè)不在通信范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)想要通信，則可以通過連接另外一個(gè)節(jié)點(diǎn)獲取或交換信息。Z-Wave網(wǎng)絡(luò)最多支持232個(gè)節(jié)點(diǎn)，還支持設(shè)置多個(gè)控制器，以區(qū)分開所需的各種功能。

　　Z-Wave使用Part 15免費(fèi)ISM頻帶，運(yùn)行在美國和加拿大的908.42MHz頻率上，在其他國家則根據(jù)各國規(guī)定使用其他不同頻率。調(diào)制方式是高斯移頻鍵控(FSK)。數(shù)據(jù)速率包括9600 bits/s和40kbits/s.輸出功率為1mW和0 dBm.和其他無線技術(shù)類似，傳輸范圍取決于環(huán)境。在開闊空間中，最大范圍可達(dá)30米。穿墻的話范圍會(huì)有一定減小。

　　Sigma Designs的ZM3102模塊專為和其它產(chǎn)品集成而設(shè)計(jì)，用于監(jiān)控和控制。除了無線收發(fā)器外，還包括板載一塊CPU,以及內(nèi)置的23kbytes閃存和2kbytes的SRAM,另外還支持有四個(gè)模擬輸入的12位ADC.接口包括GPIO、SPI、UART和脈沖寬帶調(diào)制(PWM)，也提供Triac控制器。模塊電壓范圍為2.1V到3.6V直流，功耗非常低。典型的轉(zhuǎn)發(fā)周期僅為0.1%,也就是說大多數(shù)時(shí)候設(shè)備處于休眠模式。

　　ZigBee和Z-Wave的目標(biāo)應(yīng)用一致。其中ZigBee的通用性遠(yuǎn)超Z-Wave,幾乎可以配置并實(shí)現(xiàn)任何短距離無線功能，應(yīng)用規(guī)范也可以大大縮短普通應(yīng)用的開發(fā)時(shí)間。另一方面，ZigBee的協(xié)議更復(fù)雜，開發(fā)時(shí)間也更長。Z-Wave采用更簡單的協(xié)議，開發(fā)更快也更簡單。

　　Z-Wave芯片只能通過Sigma Designs這一唯一來源獲取。Sigma Designs只賣給OEM、ODM和其它主要客戶。在Home Depot和Lowes這樣的商店里，可以買到500多種家庭控制產(chǎn)品，但很多并沒有說明使用了Z-Wave.

　　ZigBee芯片廠商包括Ember、飛思卡爾、Microchip和德州儀器。完善且立即可用的ZigBee模塊也可以通過多個(gè)來源獲得，包括Atmel、CEL、Digi、Jennic、Lemos和RFM.

　　在0 dBm的特定功率下，Z-Wave的范圍比ZigBee更大，這是因?yàn)閆-Wave運(yùn)行在更低的頻率下(根據(jù)Friis公式)。這也意味著Z-Wave在某些應(yīng)用中連接也更穩(wěn)定。

　　ZigBee使用應(yīng)用廣泛的2.4GHz ISM頻段，因此必須與Wi-Fi、藍(lán)牙和其它無線標(biāo)準(zhǔn)共享頻段，會(huì)產(chǎn)生干擾。大多數(shù)ZigBee設(shè)備都有有助于緩解干擾的共存功能，但潛在的2.4GHz干擾比Z-Wave所處的908.42MHz通道更大。

　　四、ZigBee的技術(shù)應(yīng)用-智能家居篇

　　基于ZigBee技術(shù)的智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

　　本文介紹一種基于ZigBee 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案。系統(tǒng)硬件上以S3C2440A 為控制核心，利用CC2430 組建家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)來采集家庭設(shè)備的數(shù)字信號， 用USB camera 采集家庭內(nèi)部的視頻信號。軟件上利用嵌入式Web服務(wù)器和CGI 技術(shù)實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)網(wǎng)和Internet 相連，達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。通過實(shí)際測試證明系統(tǒng)功能強(qiáng)大，運(yùn)行穩(wěn)定，滿足了家庭信息網(wǎng)絡(luò)化的要求。

　　本系統(tǒng)選用S3C2440A 作為核心控制器， 它是Samsung 公司推出的一款基于ARM920T 核的處理器， 采用了16/32 位RISC 處理器， 具有外部存儲(chǔ)器控制器，LCD 控制器，4 通道DMA控制器，三通道UART，兩通道SPI，兩路全速USB 主設(shè)備芯片，帶有MMU 虛擬存儲(chǔ)器單元，這一特性可以移植linux 系統(tǒng)和建立Web 服務(wù)器，主頻400MHz，有130 個(gè)I/O 端口和24 路外部中斷源，有多種通信接口，體積小，功耗和成本低，可靠性高，特別適合作為嵌入式微處理器。

?

　　ZigBee 協(xié)調(diào)器和設(shè)備節(jié)點(diǎn)程序

　　ZigBee 家庭無線網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)對現(xiàn)場各種信息的監(jiān)控以及數(shù)據(jù)的采集， 并將內(nèi)部處理過的數(shù)據(jù)經(jīng)家庭網(wǎng)關(guān)傳送到外部網(wǎng)絡(luò)。本系統(tǒng)中ZigBee 協(xié)調(diào)器主要用于建立無線網(wǎng)絡(luò)，分配地址，向終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制命令和接收終端節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)，并將接收到的狀態(tài)數(shù)據(jù)全部上傳至Web 服務(wù)器， 最后通過Internet傳送到遠(yuǎn)端的用戶端。終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)主要有加入網(wǎng)絡(luò)，接收控制命令，以及發(fā)送狀態(tài)信息給協(xié)調(diào)器等。協(xié)調(diào)器主程序流程如圖2所示。

?

　　基于ZigBee技術(shù)的無線智能照明系統(tǒng)

　　基于ZigBee的智能照明系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

　　ZigBee是一種在無線個(gè)人網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中新興的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。電子與電氣工程師協(xié)會(huì)IEEE于2000年底成立了802.15.4工作組，規(guī)定了ZigBee的物理層和媒體接入控制層。2001年8月成立了 ZigBee聯(lián)盟，負(fù)責(zé)ZigBee規(guī)范的制定和應(yīng)用推廣工作，2004年12月推出ZigBee規(guī)范的正式版本ZigBee SpecificationV1.0。目前，ZigBee標(biāo)準(zhǔn)在ZigBee聯(lián)盟的推動(dòng)下正日趨增強(qiáng)和完善，其實(shí)際工程應(yīng)用正日益普及。世界各大半導(dǎo)體巨頭TI，F(xiàn)reeScale和Ember等各自推出了符合ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的芯片及協(xié)議棧。其中，TI公司的CC2430加Z-Stack協(xié)議棧是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的最佳解決方案。本文的無線智能照明系統(tǒng)就是在這個(gè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的。

　　硬件設(shè)計(jì)

　　無線智能照明系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分為協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點(diǎn)三種。其中，協(xié)調(diào)器的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

?

　　更多內(nèi)容：zigbee技術(shù)應(yīng)用(一):智能家居篇