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ZigBee協(xié)議規(guī)范研究及分析

 

本文設(shè)計(jì)的冷庫溫度無線監(jiān)測系統(tǒng)采用了近年發(fā)展起來的ZigBee無線通信技術(shù)。下面將簡要介紹ZigBee技術(shù)在冷庫溫度無線監(jiān)測系統(tǒng)中需要解決的幾個主要問題:ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制和節(jié)能技術(shù)。

 

 

IEEE802.15.4／ZigBee協(xié)議中明確定義了三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):星型結(jié)構(gòu)(Star)、簇樹結(jié)構(gòu)(cluster tree)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(Mesh)。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用中,經(jīng)常根據(jù)應(yīng)用需要靈活地選擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

 

 

傳輸數(shù)據(jù)到終端設(shè)備和從終端設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的確認(rèn)機(jī)制隨網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同而有所不同。

 

ZigBee技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸模式分為三種:第一種是終端設(shè)備向協(xié)調(diào)器發(fā)送數(shù)據(jù);第二種是協(xié)調(diào)器發(fā)送數(shù)據(jù),終端設(shè)備接收數(shù)據(jù);第三種是在兩個終端設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)傳輸時,一旦建立了數(shù)據(jù)傳輸鏈路,后續(xù)的數(shù)據(jù)幀傳輸就可以直接采用CSMA.CA機(jī)制,點(diǎn)對點(diǎn)沿樹傳輸直到完成所有數(shù)據(jù)幀的傳輸。

 

 

由于ZigBee應(yīng)用的低帶寬要求,ZigBee節(jié)點(diǎn)可以在大部分時間內(nèi)為睡眠模式,以節(jié)省電池能量。當(dāng)接收到廣播信標(biāo)時被喚醒并迅速發(fā)送數(shù)據(jù),然后重新進(jìn)入睡眠模式。ZigBee可以在15毫秒或更短的時間內(nèi)由睡眠模式進(jìn)入活動模式,因此即使處于睡眠的節(jié)點(diǎn)也可以實(shí)現(xiàn)低時延的目的。

 

 

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