ZigBee无线技术介绍ZigBee是一个基于IEEE802.15.4标准的低功耗物联网标准，它由Zigbee联盟来维护，可以使用在家庭自动化、医疗设备数据收集和其他低功耗低带宽的应用场景。和蓝牙和Wifi相比，它的特点是低功耗，近距离且是自组织的网络。它的速率是250kbit/s，具有128位的对称加密算法的保护，具有较高的安全性。ZigBee本身支持星型网络和树形网络和网状网络。历史个ZigBee标准IEEE802.15.4-20**在20**年12月被批准，在20**年6月zigbee规范v1.0宣布可用，我们称为zigbee20**.20**年zigbee20**规范可用，替代了20**使用的协议栈，在20**年推出了ZigbeePRO。20**年推出ZigbeeRF4CE简化了协议，适应一对一和一对多网络，主要为家电的控制。20**年推出了ZigbeePRO20**。使用场景zigbee被设计为低功耗，低速率的应用场景，主要使用在家庭自动化，无线传感器网络，工业控制系统，嵌入式传感器、医疗数据收集、烟雾及闯入者警告、楼宇自动化、远程无线麦克风配置等场合。它不适合在高速率和高速移动的场合。传输特性zigbee使用的频率，包括2.4-2.4835G，902-928MHz(美洲和澳大利亚)，868-868.6MHz(欧洲),它在在2.4G下速率，有16个频道，5M带宽但只使用了2M，速度到达250kbit/s,在915M和868M下面能到达40kbit/s和20kbit/s，这都是理论速率，由于包开销和处理延迟，实际数据吞吐量将小于指定的比特率。在射频功率为20dbm（100mw）情况下，2.4G频率的传输距离室内大约是10-20米左右，室外可到达300米。设备类型和操作模式zigbee有三种设备类型ZC:Zigbee协调器，功能强的设备，协调器构成网络树的根，可以连接到其他网络。每个网络中只有一个Zigbee协调器，因为它是初启动网络的设备。它存储有关网络的信息，包括充当安全密钥的信任中心和存储库ZR：Zigbee路由器，除了运行应用程序功能外，路由器还可以充当中间路由器，传递来自其他设备的数据。ZED：Zigbee终端设备，只包含与父节点(协调器或路由器)通信的足够功能;它不能从其他设备中继数据。这种关系允许节点在相当长的时间内处于休眠状态，从而延长电池寿命。ZED需要少的内存，因此，它的制造成本比ZR或ZC要低。当前的zigbee网络里有两种模式，带信标（beacon）的和不带信标的（non-beacon），在信标不启用的网络中，使用不带时隙的CSMA/CA信道访问机制。在这种类型的网络中，Zigbee的路由器和接收端不能休眠，导致耗电量大。在启用信标的网络中，Zigbee路由器节点发送周期性信标，zigbee的接收节点将定时的唤醒。节点在两个信标之间时间内睡眠，从而降低其占空比并延长其电池寿命。信标间隔取决于数据速率，它们在250kbit/s时可以从15.36毫秒到251.65824秒，在40kbit/s时从24毫秒到393.216秒，在20kbit/s时从48毫秒到786.432秒ZigBee的协议层ZigBee无线技术介绍上图是的ZigBee协议层示意图，IEEE802.15.4定义了物理层和mac层。20**版本规定了基于直接序列扩频（DSSS）技术的两个物理层：一个工作在868/915MHz频段，传输速率为20和40kbit/s，一个工作在2450MHz频段速率为250kbit/s。介质访问控制（MAC）使MAC的发送通过使用物理信道的帧。除了数据服务，它还提供管理界面，并自身管理对物理信道和网络信标的访问。它还控制帧验证，保证时隙并处理节点关联。，它提供了安全服务的回调函数。网络模型上图是一个zigbee的三种拓扑网络，红色为ZigBee协调器，蓝色为ZigBee路由器，黄色为ZigBee末端节点。ZigBee的一个重要特点就是可以自组织网络和跳转传输数据。在mesh网络下面，任何一个节点故障都不会影响通信，节点会自动的寻找合适的路径开展通信。如下列图所示。