基于ZigBee的无线网络技术及其应用_顾瑞红

基于ZigBee的无线通信技术及其应用摘要：随着我国科技的高速发展，有很多新的技术都逐渐出现在大家的视野当中。

无线通信技术的发展也越来越快，而ZigBee作为一种新兴的短距离无线通信技术逐渐被人们熟知和使用。

ZigBee无线通信技术的出现也填补了低速率无线应用市场的空白。

本文对ZigBee无线通信技术做了简单的解释说明，并对其在医疗通信传输、智能家用网络无线控制等方面的应用做了介绍。

关键词：ZigBee；无线通信技术；应用0.引言无线电通信技术在我国已经发展了相当长的一段时间了，并在人们生活生产及工作中有着重要的地位。

从最开始的电磁波通信，到有线通信，再到现阶段的WiFi、蓝牙、家用射频等无线技术的应用，发展以是社会发展的必然结果。

ZigBee无线通信技术强调简单容易使用、功耗较低的一种新型技术而广为发展。

1.ZigBee无线通信技术的介绍ZigBee无线通信技术是一项依赖于网络的的通信技术，它与早前出现的GPRS 无线数据传输技术的功能相类似，但ZigBee无线通信技术有着自己的特点和功能。

那么什么是ZigBee呢？又是怎么被发现的呢？蜜蜂在发现花粉时会跳一种舞蹈用来传递信息给同伴，这种舞蹈就是以ZigBee形式跳出来的。

从而，人们就在这种ZigBee信息交换中的得到了启示，并发明出了一种工作频段灵活多变、速率较低、耗能较低、成本较低、简单容易使用、安全可靠且容量大的无线电通信技术。

另外，各行各业的一百五十多家企业都加入到了世界性ZigBee无线技术联盟当中。

ZigBee无线通信技术有着其他通信技术没有的特点，受到大多数无线通信技术爱好者的喜爱。

由于技术的简单易用以及没有过多手续的协议，掌握这门无线通信技术非常简单。

ZigBee继承了IEEE802.15.4中的省电、简易、低成本的特点，而且ZigBee增加了逻辑网络、网络安全以及应用层这三方面的内容，使得ZigBee无线通信技术更加全面。

ZigBee无线通信技术中包含星型、树型、网络拓扑结构这三种拓扑节，而网络拓扑结构在无线通信网络中的应用最为广泛。

ZigBee无线技术与CAN总线在矿井井下监控系统中的应用作者：王雪光姚瑶来源：《科技创新导报》 2014年第5期王雪光姚瑶(河北工程大学河北邯郸 056000)摘要：矿井监控系统中有线通信带来很到的不便之处，线路多，走线复杂，敷设不方便等。

所以无线通信由于其低成本，安装便利，可靠性高等优势，取代了部分的有线通信，并且逐步成为主流技术，其中ZigBee技术应用的尤其广泛。

关键词：ZigBee 无线通信矿井监控中图分类号:TP393.08 文献标识码：A 文章编号:1674-098X(2014)02(b)-0044-02在煤矿安全监控采用了最新的短距离无线传感器网络技术，短距离无线传输与传感器的有效结合，可以有效地监测技术来解决目前煤矿的安全困难。

我们将各种安全数据采集点广泛部署放置在矿井的不同区域的传感器，具有短距离无线通信技术，并在布局灵活的网络监控变化，所以，可以准确的获得监测煤矿的数据，研究成果是巨大的。

1 监控系统架构IEEE802.15.4/ZigBee协议明确定义了三种拓扑结构：星形结构和网状结构。

为了远距离的传输，能够适应这种需求，网络节点分为三类：路由器节点，协调器节点，终端节点。

与PC机通过串行连接协调器节点，实现对整个网络的监控和实时监控等功能的管理。

该系统的终端节点被分为两类：一类是传感器节点，主要负责数据采集，显示和无线收发信机;另一个开关控制节点，中央监控单元主要负责接收用于控制所述断路器开关指令。

在实际实行中，采用CAN总线与无线通信相结合的方式，在主巷道中敷设CAN总线，并安置基于CAN总线的传感器节点，在不便敷设CAN总线的采空区、综采工作面等采用ZigBee无线传感器网络。

网络系统结构如(图1)所示。

1.1 ZigBee通信基站组成通信基站分为三个部分CAN节点、微控制器、ZigBee节点，如(图2)所示。

CAN总线采用Philips公司的SJA1000 CAN总线控制器和PCA82C250 CAN总线驱动器构成通信接口电路。

基于ZigBee技术的无线通信技术在城市照明智能监控网中的应用研究目录1. 内容概括 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状与发展趋势 (3)1.3 研究内容与方法 (6)2. ZigBee技术概述 (7)2.1 ZigBee技术简介 (8)2.2 ZigBee协议栈结构 (9)2.3 ZigBee的特点与应用领域 (11)3. 城市照明智能监控网需求分析 (13)3.1 智能照明控制需求 (14)3.2 监控网络需求 (15)3.3 通信技术需求 (16)4. 基于ZigBee的无线通信系统设计 (18)4.1 系统总体设计 (19)4.2 系统硬件设计 (20)4.2.1 传感器节点 (22)4.2.2 中央控制器 (23)4.3 系统软件设计 (25)4.3.1 数据采集与处理程序 (26)4.3.2 无线通信程序 (27)4.3.3 监控界面与数据处理程序 (28)5. 实验与测试 (29)5.1 实验环境搭建 (31)5.2 实验方案设计 (32)5.3 实验结果与分析 (33)6. 结论与展望 (35)6.1 研究成果总结 (37)6.2 存在问题与改进措施 (38)6.3 未来研究方向与应用前景 (39)1. 内容概括本研究旨在探讨基于ZigBee技术的无线通信技术在城市照明智能监控网中的应用现状与发展趋势。

ZigBee技术作为一种低功耗、短距离的无线通信协议，因其能耗低、网络容量大、易于部署等特点，在智能监控领域展现出独特的应用优势。

研究首先对ZigBee技术的基本原理、特点及其与城市照明监控系统的融合方式进行了详细的描述。

通过实际案例分析，探讨了ZigBee技术在城市照明监控系统中的应用案例，包括照明控制模块的设计、数据收集与分析、故障诊断与维护等方面。

研究还将评估ZigBee技术在城市照明智能监控网中的性能表现，包括网络稳定性、数据传输速率、能耗效率，以及与其他无线通信技术的竞争力分析。

《基于ZigBee与WiFi的文物保护系统》篇一一、引言随着科技的不断进步，文物保护工作逐渐从传统的保护方式转向数字化、智能化的保护方式。

为了更好地保护文物，提高文物保护的效率和准确性，本文提出了一种基于ZigBee与WiFi的文物保护系统。

该系统通过无线通信技术实现对文物的实时监测、预警和保护，为文物保护工作提供了新的解决方案。

二、系统架构该文物保护系统主要由ZigBee无线传感器网络、WiFi通信网络和后端服务器组成。

其中，ZigBee无线传感器网络用于实现对文物的实时监测和预警，WiFi通信网络用于将数据传输至后端服务器进行进一步处理和存储。

1. ZigBee无线传感器网络ZigBee无线传感器网络是该系统的核心部分，主要由多个传感器节点组成。

每个传感器节点可以实时监测文物的状态和环境参数，如温度、湿度、光照等。

同时，这些节点可以通过ZigBee 协议与其他节点进行通信，实现数据的汇聚和传输。

2. WiFi通信网络WiFi通信网络主要用于将ZigBee无线传感器网络的数据传输至后端服务器。

在文物保区内布置多个WiFi接入点，实现无线信号的覆盖。

当传感器节点将数据传输至WiFi接入点时，数据将被打包并发送至后端服务器。

3. 后端服务器后端服务器是该系统的数据处理和存储中心。

当接收到WiFi 通信网络传输的数据时，服务器将对数据进行处理和分析，生成文物的实时监测报告和预警信息。

同时，服务器还可以对历史数据进行存储和查询，为文物保护工作提供有力的支持。

三、系统功能该文物保护系统具有以下功能：1. 实时监测：通过ZigBee无线传感器网络对文物进行实时监测，获取文物的状态和环境参数。

2. 预警功能：当文物出现异常情况时，系统将自动生成预警信息并发送至相关人员手机或电脑端。

3. 数据处理与分析：后端服务器对接收到的数据进行处理和分析，生成文物的实时监测报告和历史数据报表。

4. 历史数据查询：用户可以通过后端服务器查询历史数据，了解文物的历史状态和环境变化情况。

ZigBee无线通信技术及其应用研究二、ZigBee无线通信技术的概述ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信技术，它通过短距离无线通信连接各种设备，实现设备之间的数据传输和通信。

ZigBee技术在物联网中有着广泛的应用，例如智能家居、智能建筑、智能健康等领域。

ZigBee技术具有以下特点：1. 低成本：ZigBee技术采用低成本的硬件和简单的协议，可以降低物联网设备的生产成本。

2. 低功耗：ZigBee设备的功耗非常低，可以使用电池供电，并且长时间不需要更换电池。

3. 短距离通信：ZigBee的通信距离通常在10-100米左右，非常适合局域网的应用场景。

4. 自组网：ZigBee设备可以通过自组网技术组成网络，实现设备之间的互联互通。

5. 多对多通信：ZigBee网络支持多对多的通信连接，可以满足复杂的物联网应用场景。

三、ZigBee无线通信技术的核心技术1. IEEE 802.15.4标准：ZigBee技术基于IEEE 802.15.4标准，该标准规定了物联网设备之间的无线通信协议和数据传输规范。

2. ZigBee协议栈：ZigBee协议栈是ZigBee技术的核心部分，包括应用层、网络层、MAC层和PHY层，实现了设备之间的通信连接和数据传输。

3. ZigBee路由协议：ZigBee网络采用了一种高效的路由协议，可以自动调整网络拓扑结构，实现设备之间的快速通信和数据传输。

4. ZigBee协调器：ZigBee网络中的协调器负责管理整个网络，包括网络的组网、设备注册、路由管理等功能。

四、ZigBee无线通信技术的应用研究1. 智能家居应用：ZigBee技术被广泛应用于智能家居领域，通过ZigBee设备可以实现灯光控制、温度控制、安防监控等功能。

2. 工业自动化应用：ZigBee技术可以在工业自动化领域实现设备之间的数据采集和控制，提高生产效率和节能减排。

3. 智能医疗应用：ZigBee技术可以应用于智能医疗设备中，实现医疗数据的实时采集和传输，提高医疗服务的质量和效率。

《基于ZigBee与WiFi的文物保护系统》篇一一、引言在文化遗产保护和管理工作中，确保文物安全、提高文物保护的效率和精确性已经成为了一个重要的问题。

随着无线通信技术的不断发展，基于ZigBee与WiFi的文物保护系统应运而生。

该系统结合了ZigBee和WiFi两种无线通信技术，不仅为文物监测和保护提供了便捷、可靠的解决方案，也实现了文物管理的智能化和现代化。

二、系统概述基于ZigBee与WiFi的文物保护系统主要由无线传感器网络、中心管理平台以及相应的应用软件组成。

该系统利用ZigBee无线通信技术构建了文物监测网络的底层架构，实现了文物环境信息的实时采集和传输；同时，通过WiFi技术将数据传输至中心管理平台，实现对文物的远程监控和管理。

三、系统架构1. 无线传感器网络：采用ZigBee无线通信技术构建的文物监测网络，包括多个无线传感器节点。

这些节点负责实时采集文物环境信息，如温度、湿度、光照等，并通过ZigBee协议将数据传输至中心管理平台。

2. 中心管理平台：作为整个系统的核心，负责接收无线传感器网络传输的数据，并对数据进行处理和分析。

平台软件采用模块化设计，可实现文物的远程监控、报警、数据存储和查询等功能。

3. 应用软件：包括手机端和电脑端的应用程序，用户可通过这些程序实时查看文物环境信息、进行远程监控和管理。

此外，应用软件还提供了丰富的数据分析功能，帮助用户更好地了解文物状况。

四、系统功能1. 实时监测：通过无线传感器网络实时采集文物环境信息，包括温度、湿度、光照等。

2. 数据传输：采用ZigBee和WiFi两种无线通信技术，实现数据的快速传输和实时更新。

3. 远程监控：用户可通过中心管理平台或手机端应用程序实时查看文物状况和环境信息。

4. 报警功能：当文物环境参数超过设定阈值时，系统会自动触发报警功能，通知管理人员进行处理。

5. 数据存储与查询：中心管理平台可对文物环境数据进行长期存储，并提供数据查询功能，方便用户随时查看历史数据。

第9卷第1期黑龙江科学V〇l. 9 2018 年 1月HEILONGJIANGSCIENCE January 2018基于ZigBee的无线网络技术及其应用王建(广东南方职业学院，广东江门529000)摘要：ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的一种短距离、低功耗的无线通信语言，通过协调器、路由器、终端设备能够组成一个拓展性极强的无线网络，从而为各个领域的应用提供基本的无线网络技术支持。

设计了一个基于ZigBee技术的无线网络，并介绍了该技术在监测监控、自动控制和定位等领域的应用关键。

关键词：ZigBee;线网络技术；应用中图分类号：TN925.93 文献标志码：A文章编号：1674 - 8646 (2018 )01 -0136 -02ZigBee-based wireless net^vork technology and its applicationWANG Jian(Southern Guangdong Vocational College，Jiangmen529000，China)A b s t r a c t:ZigBee is a short-range and low-power wireless communication language based on the IEEE802. 15. 4 standard.Through coordinators，routers，and terminal devices，ZTE can form an extremely powerful wireless network and provide basic applications in various fields.This paper expounds to design a wireless network based on ZigBee technology and introduce the key of tliis technology i n the fields of monitoring，monitoring，automatic control an ning.K e y w o rd s:ZigBee;Line network technology;ApplicationZigBee 可在 2.4 GHz、868 MHz、915 M Hz 频段上 通过跳频技术与扩频技术工作，由物理层、逻辑层、网络层与应用层组成，每一层通过独立的协议组成一个 无线通信网络，能够满足工控、监控等多个领域的无线 通信要求。

基于Zigbee的无线传感器网络在监控系统中的应用研究的开题报告一、选题背景随着物联网技术的不断发展，传感器网络已经广泛应用于各种领域。

其中，无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）作为一种新型的传感器技术，已经得到了广泛的研究和应用。

其中，基于Zigbee协议的无线传感器网络具有低功耗、低成本、高可靠性、高可扩展性等特点，已经得到了广泛的应用。

监控系统作为一种重要的安全保障系统，已经在各个领域得到了广泛的应用。

无线传感器网络在监控系统中可以用于各种感应器的数据采集和信息传输，采集到的数据可以通过无线传送给监控中心，实现对监控系统的深度监控和管理。

二、研究目的和意义本研究旨在探究基于Zigbee的无线传感器网络在监控系统中的应用，主要包括以下几个方面：1.探究基于Zigbee协议的无线传感器网络在监控系统中的架构和组网方式。

2.研究无线传感器网络在监控系统中的关键技术，包括无线传输、数据采集、数据处理等方面。

3.研究基于Zigbee协议的无线传感器网络在监控系统中的应用实例，探究其效果和优缺点。

通过以上研究，可以对基于Zigbee的无线传感器网络在监控系统中的应用做出深入的了解，为相关领域的工程师和研究人员提供参考和借鉴，同步推广该技术在实际应用中的推广和发展。

三、研究内容和方法1.研究基于Zigbee协议的无线传感器网络在监控系统中的架构和组网方式，包括网络拓扑结构、节点选择、网络组建等。

2.研究无线传感器网络在监控系统中的关键技术，包括无线传输、数据采集、数据处理等方面，探究其特点和优劣。

3.研究基于Zigbee协议的无线传感器网络在监控系统中的应用实例，通过构建实验室的小型监控系统和真实的监控系统案例，对无线传感器网络在监控系统中的应用效果进行测试和评估。

4.根据实验结果，对基于Zigbee的无线传感器网络在监控系统中的应用做出分析和总结，提出改进意见和建议，为该技术在实际应用中提供指导和参考。

训嵫S out h N o rt h B r i d g e20眇年3月无线网络通信技术Z i gB ee及应用海洁张军尤连荣(郑州大学西亚斯国际学院，河南郑州451150)【摘要】本文主要阐述了无线网络通信技术Zi gBee。

首先分析了Z i gBcc协议栈的组成、网络拓扑、和技术特点，其次与其他同类技术做了简单的比较分析，最后研究了Z i gB ee的应用和发展方向。

【关键词】Zi gB ee；无线通信；应用随着通信技术的快速发展，短距离无线通信技术已经成为通信技术中的一大热点。

各种网络终端的出现、工业控制的自动化和家庭的智能化等都迫切需要一种具备低成本、近距离、低功耗、组网能力强等优点的无线互联标准，Z i gb ee就是在这样的背景下应运而生的。

Z i gbee是介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。

它是基于I E EE802．15．4的应用于无线监测与控制应用的全球性无线通信标准。

强调简单易用、近距离．低速率、低功耗且极廉价的市场定位，使其将拥有广阔的应用前景。

1．Z i gbee技术特点Z i I gB ee技术的奠心，是运行于微控制器内部的一套软件，称之为软件协议栈，其协议架构如图l所示。

负责该协议规范制定的，是Zi gB e e联湿，成直于2001年。

Zi gB e e联盟于2004年12月通过了Zi gBee l．0(也称Z i gB ee2004J标准：2005年9月公布并提供下载。

完整的Z i gb e．e协议套件由高层应用规范，应用会聚层、网络层擞据链路层和物理层组成。

网络层以卜协议由Z i gBee联盟制定，I E EE802．15．4负责物理层和数据链路层标准：2007年10月，Zi gB ee联盟推出Zi gB ee2007，订立出zi#ee Pr oFea t ure Set(Z i gB ee Pr o)的新标准，对Zi gB e e协议栈进行了重大升级，同时在自动跳频，支持更大的网络，更高级的路由算法等方面的改进和提高，将zi gB ee协议栈的可用性和可靠性，提高到一个全新的阶段。