网络互联技术论文(2)
网络互联技术论文
网络互联技术论文篇二
新型、开放的无线互联传感器网络技术ZigBee分析
摘要： 在科技发展的今天，人们逐渐提出了一种“物联网”的概念，其中物联网技术的发展带动了各行各业的迅速发展。物联网技术主要有4种技术作为其核心技术支持，其中“无线传感网络”技术作为一种新型的技术，它涉及到的范围也是比较广泛。但是无线传感网络技术的标准出现林立的状态，而且这种状态已经越来越不利于各网络的节点的互联及网络的管理。作为一种新型、开放的无限互联传感网络技术ZigBee技术，这种技术的出现从而有效地进行解决网络标准化与网络拓扑的管理等问题。
1 ZigBee技术简述
在无限互联传感技术中，ZigBee技术是一种新型、开放的短距离、低功耗、低速率的无线互联传感技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。这种技术目前只适合应用在一些短距离的无线网络通信等方面。
ZigBee是基于IEEE 802.15.4的远程监控，其中其应用已经渗入到智能家居、智能交通、无线测绘以及医疗等领域，具有较大的发展空间。并在2001年成立了ZigBee联盟，为以后的技术发展提供更广阔的技术指导。
2 ZigBee协议栈体系结构分析
ZigBee协议栈主要有物理层、网络层、链路层以及应用层等组成。一般物理层主要负责最基本的无线通信，经常是由调制和传输以及数据的加密及接收等构成。而链路层主要是提供设备之间的单跳通信和可靠传输以及通信安全。网络层一般主要提供通用的网络层的功能，常见有拓扑结构的搭建和维护、寻址和安全路由等。而应用层一般主要包括应用支持子层和ZigBee设备对象以及各种应用对象。而应用支持子层主要是提供安全与映射管理的服务，ZDO一般主要负责设备的管理，其中包括安全的策略和安全的配置等的管理，并且应用层提供对ZDO和ZigBee应用的服务。
3 ZigBee网络结构分析
在ZigBee的规范定义中，对ZigBee协调器和ZigBee路由器以及ZigBee终端设备进行定义。其中ZigBee协调器主要是负责启动和配置整个网络，一般在一个ZigBee网络中只能允许有一个ZigBee融协调器。而ZigBee路由器它是属于一种支持关联的重要设备，一般一个网络可以有多个ZigBee路由器，它主要是将消息进行转发到其它的设备上，但是其在星型的网络结构中不支持ZigBee路由器，但是ZigBee的终端设备可以进行执行与其相关的基本功能，从而使网络和设备之间的通信。
4 ZigBee技术的应用分析
在无线传感网络技术中，ZigBee技术的发展为短距离的无线通信技术提供革命性的变化，它的低速率和短距离以及传输数据最少的特点，填补了我国自组网的传感器领域应用的空白。下面对当前几中无线互联传感网络技术进行对比分析
我们可以看出，每一种无线通信技术都具有自己的独特优势和发展应用的领域，通过分析可知，ZigBee技术更适合在一些大量的微小传感器之间进行传输通信，是一种新型的无线传感网络技术，在工业、军事、农业、环境以及医疗等领域都有巨大的发展应用价值。
ZigBee技术的发展涉及到的范围比较广泛，常见的有网络传输和射频技术以及底层软硬件控制等技术。一般在应用ZigBee技术来进行实现无线传感器网时，一般需要考虑网络的节点硬件的设计以及实现相应功能中所需要的软件设计。目前，市场上在硬件上的设计主要是应用ZigBee的射频芯片及片上系统，例如，TI公司的CC2420和CC2430以及Ember公司的EM250和260等等，一般这些芯片大大的降低了硬件的设计要求，一般在芯片上加入一些少量的元件就可以实现应用的节点，而对于其软件设计主要是利用ZigBee协议栈，它是ZigBee技术的核心部分，可以实现数据的收发和校验以及各种网络拓扑和路由计算等复杂的功能。随着ZigBee联盟对ZigBee协议栈的逐渐开放，从而降低了软件上的一些限制。
目前ZigBee技术的提供有三种方式：1)利用ZigBee RF+MCU ZigBee协议栈然后在MCU上进行运行的方式，其主要具有超低功耗和较好的无线电性能以及成本低等特点;2)利用集成的MCU和RF收发器以及ZigBee协议栈进行的单芯片集成SOC方式，这种方式具有占位面积小和集成度高以及成本控制地等特点;3)利用ZigBee协处理器和MCU双芯片的组合方式，其方式在用户进行设计和使用的过程中，具有较高的弹性和灵活度，一般不需要牵涉到较多的ZigBee开发技术，经常可以任意进行选择MCU和加速产品。
5 ZigBee技术发展的展望
在无线传感网络技术中，ZigBee技术作为一种新型、开放的无线传感网络技术，由于其具有短距离、低功耗、低速率的优越特性，因此，奠定了其在以后的短距离传输中具有较大的发展优势，但是这种技术只适合短距离的传输，因此，在远距离的传输中还是面临一定的问题。同时这种技术带动了无线传感网络技术的发展，而且解决了一些传统的通信技术不能解决的问题。从其整体性来说，ZigBee技术在以后的发展中还是处于比较有优势的，同时需要技术人员的不断创新和发展，使其在以后的发展中得到更广泛的应用。
6 结束语
综上所述，ZigBee是一种新型、开放的无线通信技术，在一些短距离的传输过程中还是比较有优势的，但是其实现的成本还是相对其他技术的要高。随着国际化组织和ZigBee联盟的推动，相信ZigBee协议的发展会越来越完善，为以后其他的领域应用带来革命性的变化。
参考文献：
[1]李文仲、段朝玉，ZigBee无线网络技术入门与实战[M].北京：北京航天航空大学出版社，2007，9.
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[3]瞿雷，ZigBee技术及应用[M].北京：北京航天航空大学出版社，2007，9(03)：57-59.
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