弱电安防--ZigBee-物联网通信组网技术.docx

ZigBee-物联网通信组网技术什么是ZigBee?ZigBee是唯一完整的物联网解决方案&mdash；&mdash； 从网状网络到允许智能对象协同工作的通用语言。ZigBee 增加了用户和开发人员的选择和灵活性，并通过对堆栈的所 有层进行标准化和测试，让人们相信产品和服务将协同工 作。ZigBee认证产品可以使用相同的物联网语言相互连接 和通信，数以百万计的ZigBee产品已部署在智能家居和楼 宇中。ZigBee在构建时考虑了向后和向前兼容性。物联网技术主要包括无线传感技术和进程通信技术。进 程通信技术包括 RFID、Bluetooth. WiFi. ZigBee 等。 ZigBee是无线传感网络的热门技术之一。可以用在建筑物 监测、货物跟踪、环境保护等方面。传感器网络要求节点成 本低、易于维护、功耗低、能够自动组网、可靠性高。 ZigBee在组网和低功耗方面具有很大优势。ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术， 它源于蜜蜂的八字舞，蜜蜂(bee)是通过飞翔和&ldquo；嗡 嗡”(zig)抖动翅膀的&ldquo；舞蹈&rdquo；来与同伴传递花 粉所在的方位信息，ZigBee协议的方式特点与其类似，便取 名为 ZigBeeoZigBee技术采用AES加密(高级加密系统)，严密程度 相当于银行卡加密技术的12倍，因此其安全性较高，同 时,ZigBee采用蜂巢结构组网，每个设备能通过多个方向与 网关通信，从而保障了网络的稳定性,ZigBee设备还具有无 线信号中继功能，可以接力传输通信信息把无线距离传到 1000m以外。另外,ZigBee网络容量理论节点为65300个， 能够满足家庭网络覆盖需求，即便是智能小区、智能楼宇等 只需要1个主机就能实现全面覆盖,ZigBee也具备双向通信 的能力，不仅能发送命令到设备，同时设备也会把执行状态 和相关数据反馈回来。ZigBee采用极低功耗设计，可以全 电池供电，理论上一节电池能使用2年以上。ZigBee采用DSSS技术，具有以下特点：(1) 功耗低。ZigBeeAlliance网站公布，和普通电池相 比,ZigBee产品可使用数月至数年之久。这就决定了那些需 要一年甚至更长时间才需更换电池的设备对它的需求。(2) 接入设备多。ZigBee的解决方案支持每个网络协调 器带有255个激活节点，多个网络协调器可以连接大型网 络。2.4GHz频段可容纳16个通道，每个网络协调器带有 255个激活节点(Bluetooth只有8个),ZigBee技术允许在 一个网络中包含4000多个节点。音视频通信更加不不了 VoIP技术的支持。(3) 成本低。ZigBee只需要80C51之类的处理器以及少 量的软件即可实现，无须主机平台。从天线到应用实现只需1块芯片即可。Bluetooth需依靠较强大的主处理器(如ARM7),芯片构架也比较复杂。(4) 传输速率低。ZigBee的低功率导致了低传输速率， 其原始数据吞吐速率在2. 4GHz (lOchannels)频段为 250kb/s,在 915MHz(6channels)频段为 40kb/s,在 868MHz (Ichannel)频段为 20kb/so 传输距离为 10-20mo(5) 短时延。ZigBee的响应速度较快，一般从睡眠转入 工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节 省了电能。(6) 高容量。ZigBee可采用星状和网状网络结构，由一 个主节点管理若干子节点，一个主节点最多可管理254个子 节点；同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成 65000个节点的大网。(7) 高安全。ZigBee提供了三级安全模式，包括无安全 设定、使用接入控制清单(ACL)防止非法获取数据以及采用 高级加密标准(AES128)的对称密码，以灵活确定其安全属 性。(8) 免执照频段。使用工业科学医疗(ISM)频段，即 915MHz (美国)、868MHz (欧洲)、2. 4GHz(全球)。由于三个 频带除物理层不同外，其各自信道带宽也是不同的，分别为 0. 6MHz、2MHz和5MHzo分别有1个、10个和16个信道。 这三个频带的扩频和调制方式也是有区别的。扩频都使用的是直接序列扩频（DSSS）,但从比特到码片的变换差别较大。 调制方式都用了调相技术，而868MHz和915MHz频段采用 的是BPSK,2. 4GIIz频段采用的是OQPSKoZigBee技术规格什么是物联网（IOT） ?解决方案描述网络协议ZigBeePR02015 （或更新版本）网络拓扑结构自我形成、自我修复的MESH网络设备类型协调器（支持路由）、路由器、终端设 备、ZigBee绿色电源设备网络规模（理论节点数）高达65,000无线电技 术IEEE802. 15.4-2011频带/频道2. 4GHz （ISM 频段）16通道（2MHz宽）数据速率250KB/秒安全模型集中式（支持安装代码）分布式加密支持AES-128在网络层AES-128在应用层可用通讯范围（平均）高达300+米（视线） 室内高达75-100米低功耗支持睡眠终端设备ZigBee绿色电源设备（能量收集）旧配置文件支持ZigBee3设备可以加入传统ZigBee配置文 件网络。旧设备可能会加入ZigBee3网络（基于网 络的安全策略）逻辑设备支持每个物理设备最多可支持240个端点（逻 辑设备）2022-02-18物联网体系框架之网络层2022-02-18物联网简史2022-02-18物联网体系框架包含哪些2022-02-18物联网关键技术2022-02-18物联网常见应用发展方向2022-02-18物联网发展趋势2022-02-18