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ZigBee在监控系统中的应用

--ZigBee在监控系统中的应用

供稿:泓格科技大陆总部上海金泓格国际贸易有限公司 2011/5/24 10:03:00

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  • 关键词: ZigBee 、IEEE802.15.4、监控系统、无线传感器
  • 摘要:近十年来,随着半导体技术和无线通信技术的不断发展,陆续出现了多种新的无线通信技术,正在慢慢改变人们生活方式和使用习惯,对于多数的无线网络来说,无线通信技术应用的目标旨在提高所传输数据的速率和传输距离,而在诸如工业控制、环境监测、商业监控、汽车电子、家庭数字控制网络等应用中,系统所传输的数据量小,传输速率低,系统所用的终端设备通常为采用电池供电的嵌入式设备,如无线传感器网络,因此,这些系统必须要求传输设备具有成本低、功耗小的特点,而ZigBee技术就是针对这种需求产生的,而且世界上各大公司和组织普遍看好ZibBee技术及其未来的应用潜力和价值,许多公司和生产商已经陆续地推出了ZigBee产品和开发系统,其发展速度之快,远远超出了人们的想象,特别是在监控系统中,无线传感器网络正在迅速发展中。

      
前言
       随着工业现场控制和自动化技术的不断进步,无论是基于集散控制结构,还是基于现场总线技术的监控系统,其信号传输方式都为有线传输,即通过线缆把各类传感器和执行机构等连接起来,由于布线复杂,使得系统的可靠性和抗干扰性能有所降低,增加了后期维护的难度,而采用无线的方式可以有效地避免这些问题。
一、   ZigBee简介
ZigBee技术作为一种新兴的无线通信技术,与蓝牙和WIFI相比,具有距离短、复杂度低、功耗低、数据速率低、成本低和自组网等特点,适合于自动控制领域的传感器和执行机构等设备的联网,ZigBee是 一组基于IEEE802.15 .4无线标准研制开发的有关组网、安全和应用软件方面的技术标准。协议栈基于开放互连标准OSI 7层模型,由应用层、应用接口、网络层、数据链路层和物理层组成。网络层以上的协议由ZigBee联盟负责制定,IEEE制定物理层和链路层标准,其结构图如图1所示。

IEE E8 02 .15 .4物理层(PHY)定义了两个标准,分别是2. 4 GHz物理层和868 / 915 MHz物理层。各频段可使用的信道分别有16个、10个或1个,各自提供250kb/s,40kb/s20kb/s的传输速率,物理层在各个频段皆采用直接序列扩频技术;IEEE802.15 .4MAC子层协议对应于OSI模型中数据链路层中的MAC子层,采用了CSMA-CA的碰撞避免机制,其功能包括设备间无线链路的建立、维护和断开、确认模式的帧传送与接收、信道接人与控制、帧校验与快速自动请求重发、预留时隙管理以及广播信息管理等。该层定义了广播帧、数据帧、确认帧和MAC命令帧等4种帧类型。网络层主要负责网络机制的建立与管理,实现自我组态与自我修复功能,实现节点加人或离开网络、接收或抛弃其它节点以及路由查找和传送数据等功能,支持多种路由算法和多种网络拓扑结构。应用接口层则是把不同的应用映射到ZigBee网络上,主要包括安全属性设置和多个业务数据流的汇聚等功能。
一、   泓格ZigBee产品
       泓格公司在ZigBee大概分成3类,能够满足客户ZigBee各种网络要求,如下表所示:
中继器
ZB-2510
ZigBee中继器【100米】
ZB-2510P
ZigBee中继器【700米】
转换器
ZB-2550
RS-232/RS-485到ZigBee转<

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