傳感器無線互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)及實現(xiàn)

摘要：介紹了IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的概念、產(chǎn)生背景、特點、構(gòu)件及體系結(jié)構(gòu)、發(fā)展前景，并探討了基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)傳感器的實現(xiàn)，對其實現(xiàn)的問題給出了解決方案。

    關(guān)鍵詞：IEEE802.15.4 Zigbee協(xié)議 傳感器

為了滿足類似于傳感器的小型、低成本設(shè)備無線聯(lián)網(wǎng)的要求，2000年12月IEEE成立了IEEE802．15．4工作組，致力于定義一種供廉價的固定、便攜或移動設(shè)備使用的極低復(fù)雜度、成本和功耗的低速率無線連接技術(shù)。802．15．4無線發(fā)射／接收機(jī)及網(wǎng)絡(luò)被Motorola、Philips、Eaton、Invensys和Honeywell等公司極力推崇。同時，也吸引了其他標(biāo)準(zhǔn)化組織的注意。IEEEl451工作組已考慮在IEEE802．15．4標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上實現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)(Sensor Networks)。

產(chǎn)品的方便靈活、易于連接、實用可靠及可升級換代是市場的驅(qū)動力。802．15．4主要應(yīng)用于工業(yè)控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控和樓宇自動化領(lǐng)域。傳感器網(wǎng)絡(luò)是其主要市場對象。將傳感器與802．15．4設(shè)備組合，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、處理和分析，就可以決定是否需要或何時需要用戶操作。其應(yīng)用實例包括惡劣。環(huán)境下的檢測，諸如涉及危險的火和化學(xué)物質(zhì)的現(xiàn)場、監(jiān)測以及維護(hù)正在旋轉(zhuǎn)的機(jī)器等。在這些應(yīng)用上，一個802．15．4網(wǎng)絡(luò)可以極大地降低新傳感器網(wǎng)絡(luò)的安裝成本，簡化對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充。

1 802．15．4協(xié)議架構(gòu)及其技術(shù)特點

IEEE802．15．4滿足國際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)開放系統(tǒng)互連(OSI)參考模式。它定義了單一的MAC層和多樣的物理層(如圖1所示)，表1中概括了802．15．4的一些特點。Zigbee聯(lián)盟制定了MAC層以上協(xié)議，其協(xié)議套件由高層應(yīng)用規(guī)范、應(yīng)用會聚層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層組成。

表1 IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)特征

復(fù)雜程度比現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)低通信時延≥15ms目的只支持?jǐn)?shù)據(jù)通信功耗約45μA頻段、數(shù)據(jù)率及信道數(shù)868MHz：20kbps 1

925MHz:40kbps 10

2.4GHz:250kbps 16MAC的控制方式星型網(wǎng)絡(luò)對等網(wǎng)絡(luò)每個網(wǎng)絡(luò)支持節(jié)點數(shù)65536尋址方式64bit IEEE地址

8bit 網(wǎng)絡(luò)地址連接層結(jié)構(gòu)開放式溫度-40℃～-85℃?zhèn)鬏敺秶�室�?nèi)：10m速率

250kbps;+0dBm TX室外：30m-75m速率40kbps，300m速率20kbps應(yīng)用傳感器、玩具、控制領(lǐng)域……

物理層：IEEE802．15．4定義了2．4GHz物理層和868／915MHz物理層兩個物理層標(biāo)準(zhǔn)，它們都采用了DSSS(Direct Seq

[1] [2] [3] [4] 

【傳感器無線互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)及實現(xiàn)】相關(guān)文章：

利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)運動聲源的定位與跟蹤04-29

無線紅外溫度傳感器的設(shè)計05-01

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)04-26

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇頭功率控制技術(shù)04-27

基于測距的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位算法的研究04-28

無線振動傳感器的公路大橋測試試驗研究05-03

無線路由器·什么是無線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)04-26

標(biāo)準(zhǔn)路面譜重構(gòu)及軟件實現(xiàn)04-30

關(guān)于無線通用自組網(wǎng)路由及其QoS實現(xiàn)05-02

利用無線通信實現(xiàn)對鐵路道口的監(jiān)視04-28