Zig Bee協(xié)議棧- -一種由蜜蜂引發(fā)的通信技術(shù)

作者：李雪時(shí)間：2015-01-29 來(lái)源：電子產(chǎn)品世界

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導(dǎo)讀:Bee譯為蜜蜂，而Zig是蜜蜂抖動(dòng)翅膀時(shí)“嗡嗡”的聲音，因而Zig Bee協(xié)議又稱為“紫蜂協(xié)議”。那么Zig Bee協(xié)議到底是什么呢?它為什么要以蜜蜂的“舞蹈”來(lái)命名呢?接下來(lái)就讓小編來(lái)為您解答~~~

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/269205.htm

一、Zig Bee協(xié)議棧- -簡(jiǎn)介

　　蜜蜂依靠飛翔和抖動(dòng)翅膀來(lái)與同伴傳遞所在方位信息，構(gòu)成其群體間的通信網(wǎng)絡(luò)。而Zig Bee協(xié)議是一種新興的無(wú)線通信技術(shù)，主要用于近距離無(wú)線連接，建立人與人之間的通信網(wǎng)絡(luò)，因此命名為Zig Bee是再合適不過(guò)的了。Zig Bee協(xié)議又稱為紫蜂協(xié)議，是一種基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，適用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入到各種設(shè)備中使用。而Zig Bee協(xié)議棧是協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，可以理解為代碼、函數(shù)庫(kù)等，供上層應(yīng)用調(diào)用。

二、Zig Bee協(xié)議棧- -結(jié)構(gòu)

　　Zig Bee協(xié)議棧的結(jié)構(gòu)不像其它的7層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一樣復(fù)雜，它只有4層，從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問(wèn)控制層(MAC)、網(wǎng)絡(luò)層(NWK)和應(yīng)用層(APL)。而其中只有PHY層和 MAC層采用了IEEE 802.15.4協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，因此Zig Bee聯(lián)盟對(duì)IEEE標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了擴(kuò)展，將其NWK層和APL層也進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化處理。

三、Zig Bee協(xié)議棧- -物理層PHY

　　IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的物理層定義了無(wú)線射頻應(yīng)具有的特征，它支持2450MHz波段和868/915MHz波段兩種不同的射頻信號(hào)。其中2450MHz波段的射頻提供16個(gè)數(shù)據(jù)速率為250kbps的信道，868MHz波段的射頻提供一個(gè)數(shù)據(jù)速率為20kbps的信道， 915MHz波段的射頻提供10個(gè)數(shù)據(jù)速率為的信道。

　　PHY層提供兩種類型的服務(wù)，即從無(wú)線物理信道上收發(fā)物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元的數(shù)據(jù)服務(wù)，和維護(hù)物理層數(shù)據(jù)庫(kù)的物理層管理服務(wù)。

　　PHY層主要是利用物理介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)傳輸率、架空數(shù)據(jù)出錯(cuò)率來(lái)實(shí)現(xiàn)傳送比特流的透明化。其具體工作任務(wù)有啟動(dòng)和關(guān)閉無(wú)線收發(fā)器、信道能量檢測(cè)、對(duì)接收到的數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行鏈路質(zhì)量指示LQI(Link Quality Indication)、為CSMA/CA算法提供空閑信道評(píng)估CCA(Clear Channel Assessment)、對(duì)通信信道頻率進(jìn)行選擇以及通過(guò)物理介質(zhì)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送和接收。

四、Zig Bee協(xié)議棧- -媒體訪問(wèn)控制層MAC

　　IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的媒體訪問(wèn)控制層可以通過(guò)提供兩個(gè)設(shè)備間的可靠鏈接來(lái)保證MAC層的安全。

　　MAC層也提供了兩種類型的服務(wù)，一種是通過(guò)管理實(shí)體服務(wù)接入點(diǎn)向MAC層數(shù)據(jù)和MAC層管理提供服務(wù)，另一種是MAC層數(shù)據(jù)服務(wù)通過(guò)物理層數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)送和接收MAC層協(xié)議數(shù)據(jù)單元。

　　MAC層主要負(fù)責(zé)相鄰設(shè)備間的單跳數(shù)據(jù)通信，負(fù)責(zé)建立與網(wǎng)絡(luò)的同步、支持關(guān)聯(lián)和去關(guān)聯(lián)。其具體工作任務(wù)有信標(biāo)管理、信道接入、時(shí)隙管理、發(fā)送確認(rèn)幀、發(fā)送連接、斷開(kāi)連接請(qǐng)求以及為應(yīng)用合適的安全機(jī)制提供一些方法。