ZigBee在監(jiān)控系統(tǒng)中的應用———ZigBee在監(jiān)控系統(tǒng)中的應用
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前言 隨著工業(yè)現(xiàn)場控制和自動化技術的不斷進步，無論是基于集散控制結構，還是基于現(xiàn)場總線技術的監(jiān)控系統(tǒng)，其信號傳輸方式都為有線傳輸，即通過線纜把各類傳感器和執(zhí)行機構等連接起來，由于布線復雜，使得系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性能有所降低，增加了后期維護的難度，而采用無線的方式可以有效地避免這些問題。 一、 ZigBee簡介 ZigBee技術作為一種新興的無線通信技術，與藍牙和WIFI相比，具有距離短、復雜度低、功耗低、數據速率低、成本低和自組網等特點，適合于自動控制領域的傳感器和執(zhí)行機構等設備的聯(lián)網，ZigBee是 一組基于IEEE802.15 .4無線標準研制開發(fā)的有關組網、安全和應用軟件方面的技術標準。協(xié)議?；陂_放互連標準OSI 7層模型，由應用層、應用接口、網絡層、數據鏈路層和物理層組成。網絡層以上的協(xié)議由ZigBee聯(lián)盟負責制定，IEEE制定物理層和鏈路層標準，其結構圖如圖1所示。
IEE E8 02 .15 .4在物理層(PHY)定義了兩個標準，分別是2. 4 GHz物理層和868 / 915 MHz物理層。各頻段可使用的信道分別有16個、10個或1個，各自提供250kb/s,40kb/s和20kb/s的傳輸速率，物理層在各個頻段皆采用直接序列擴頻技術;IEEE802.15 .4的MAC子層協(xié)議對應于OSI模型中數據鏈路層中的MAC子層，采用了CSMA-CA的碰撞避免機制，其功能包括設備間無線鏈路的建立、維護和斷開、確認模式的幀傳送與接收、信道接人與控制、幀校驗與快速自動請求重發(fā)、預留時隙管理以及廣播信息管理等。該層定義了廣播幀、數據幀、確認幀和MAC命令幀等4種幀類型。網絡層主要負責網絡機制的建立與管理，實現(xiàn)自我組態(tài)與自我修復功能，實現(xiàn)節(jié)點加人或離開網絡、接收或拋棄其它節(jié)點以及路由查找和傳送數據等功能，支持多種路由算法和多種網絡拓撲結構。應用接口層則是把不同的應用映射到ZigBee網絡上，主要包括安全屬性設置和多個業(yè)務數據流的匯聚等功能。 一、 泓格ZigBee產品 泓格公司在ZigBee大概分成3類，能夠滿足客戶ZigBee各種網絡要求，如下表所示：