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[12]杨君，詹林.基于ZigBee无线传感网络的井下定位系统[J].计算机与现代化，2013（9）：160-162.
[13]包长春，石瑞珍，马玉泉，等.基于ZigBee技术的农业设施测控系统的设计[J].农业工程学报，2007，23（8）：160-164.
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关键词：Zigbee协议；坑道；定位；管理
中图分类号：TP315文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)08-10ppp-0c
1 引言
1.1 Zigbee技术概述
Zigbee协议主要是为自动化控制数据传输而建立的，是当前无线传感器网络通信中的主流通信协议，在无线工业控制领域得到广泛运用。Zigbee网络可由多达65000个网络节点（FFD和RFD）组成，每一个网络节点（FFD和RFD）类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，网络节点（FFD和RFD）之间可以进行相互通信；每两个网络节点间的距离可以从标准的75米，扩展到几百米甚至几公里；整个Zigbee网络还可以通过互联网与异地Zigbee网络通信。每个Zigbee 网络节点可以与监控对象连接直接进行数据采集和监控，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料；一个Zigbee全功能设备节点(FFD:Full Function Device)可在自己信号覆盖范围内，和多个简约功能设备节点(RFD:Reduced Function Device)无线连接。每个Zigbee网络节点可以支持多达31个传感器和受控设备，每一个传感器和受控设备可以有8种不同的接口方式，可以采集和传输数字量和模拟量。
1.2 Zigbee技术优点
综合Zigbee技术，可以发现其具有以下优点：（1）功耗低，使用电池供电支持长达6个月到5年左右的使用时间（根据发射功率和频率）。（2）可靠性高，采用了碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突；节点模块之间具有自动动态组网的功能，信息在整个Zigbee网络中通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性。（3）时延短，实时性好，针对时延敏感的应用较有优势。（4）网络容量大，可支持达65000个节点。（5）安全保密性好，ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用通用的AES-128；64位地址编号保证地址空间容量及唯一性。
1.3 选用Zigbee技术的主要考虑
采用该技术作为坑道人员定位管理系统基础，主要考虑一下几点：（1）坑道范围大，单位部门多， 需要数据采集或监控的网点多；（2）要求传输的数据量不大，但可靠性要求高；（3）安全保密性高；（4）维护工作量小， 设备体积很小，电池供电且供电时间长；（5）坑道 地形比较复杂，其他定位管理手段网络覆盖受限，是GPS定位及 现有移动通信网络的覆盖盲区。
战备坑道人员定位管理系统，通过合理规划Zigbee网络模型，设置网络节点，结合任务要求，编制定位监测管理软件，实现战备坑道人员定位管理，对于提高管理水平，提升整体指挥效能具有重要意义。
2 系统结构设计
该系统由三部分组成：（1）管理平台(Master)部分，通过Master节点，接收网络定位数据，分析、处理并以图形方式直观显示，是系统的核心部分；（2）全功能节点(Reader)部分，接收移动节点数据并输出RSSI(Received Signal Strength Indicator)信号和LQI(Link Quality Indication)信号，传送到Master节点进行处理，该类节点具有路由功能；（3）为数众多的移动节点(Tag)部分，采用简约功能设备节点，发射信息，其范围内的全功能节点接收信号并据此计算出信号强度数据。系统总体结构原理如图1所示。 br>
图1 战备坑道人员定位管理系统原理结构图
系统功能包括：（1）实现坑道内人员定位，时刻掌握人员所处位置，提高作战及其他军事行动指挥效能。（2）实现人员出、入，作息等管理功能，时刻掌握人员动态，提高管理效能。（3）历史数据统计查询。
3 系统实现
系统采用Helicomm公司产品，采用FFD协议栈的IP-Link1221-2133型全功能设备作为Reader，适当距离（约200米）间隔地配置在各部门坑道内，保证非两端Reader在视距内能与两个Reader通信；Tag采用RFD协议栈的IP-Link1222-2034型简约功能设备。系统设备简要组成框图2所示。
图2 战备坑道人员定位管理系统示意图
系统工作流程：整个系统工作模式采用定时唤醒机制，对人员定位数据采集分时段进行，每隔一段时间采集一次数据，整个无线数据采集部分大部分时间处于休眠状态。整个系统的一次查询过程由Master发起数据查询命令，并负责整个无线传感器数据采集网络的通信建立及维护。管理计算机向Master发送查询命令后，Master首先将自己设为簇头，并将簇标识设置为0，同时为该簇选择一个未被使用的网络标识符，形成网络中的第一个簇；Master广播信标帧，邻近设备收到信标帧，申请加入该簇，设备可否成为簇成员，由Master决定，如果请求被允许，则该设备将作为簇的子设备，加入邻居列表，新加入的设备会将簇头作为它的父设备加入到自己的邻居列表，网络建立成功后，每个簇成员（传感节点）通过 Zigbeee中继器把当前数据传给簇头，数据融合到管理计算机，进行分析处理。工作流程图3所示。
图3 系统Zigbee网络工作流程图
系统整体采用Helicomm的EZ-Tracer套件，采用EZ-Tracer Utility编程实现，软件实现界面如图4所示。
图4 软件实现界面
4 结束语
IEEE802.15.4/Zigbee标准的无线传感器网络，具有低成本、低功耗、协议简单、通信可靠、通信速率适中、安全保密性强、自组织网络等优点，在GPS系统和移动通信系统无法覆盖的地域，具有较好的通信及定位功能。战备坑道人员定位系统，基于Zigbee网络架构，在合理设计、选型的基础上，通过编程实现人员定位与管理。该系统可以应用于地下防空工事、矿井、坑道等地下设施的人员定位与管理中，具有较为广泛的应用前景。
参考文献：
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关键词：ZigBee；GPRS；粮仓监视；防火防潮
引言
随着信息技术的不断发展，尤其是网络技术的广泛应用，传统的仓库管理方式也朝着智能化方向发展。传统仓库管理需要人工实时查看仓库内的情况，费时费力，效率较低；另外，采用布线方式组成有线网络监测，存在布线复杂、维护不便、成本高等缺点。因此，采用无线传感器网络监测仓库环境是一个必然发展趋势，文章提出了基于ZigBee与GPRS协议粮仓远程监视与防火防潮系统的设计。
1 系统框架设计
文章总体框架如图1所示，通过温湿度传感器节点采集粮仓的温湿度，通过烟雾传感器节点采集粮仓附近的烟雾情况，并将采集到的数据报警节点与协调器节点中。然后通过协调器传送到上位机，并通过上位机界面对数据进行显示，并将数据存储于数据库中。如果粮仓发生异常，通过报警节点将数据发送给SIM300，通过SIM300发送短信或打电话的方式通知值班人员及时到达现场进行处理。
2 基于ZigBee协议的粮仓内部网络设计
ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的局域网协议，其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。因此文章通过对ZigBee网络拓扑结构的分析，采用了其中的网状网络作为粮仓内部网络的拓扑结构。通过ZigBee无线通信技术将粮仓中的一些传感器连接起来，从而形成一个粮仓内部网络。以下是各个节点的核心代码：
协调器节点，用于接收温度传感器与烟雾传感器的数据。
3 上位机界面设计
Qt是一个跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架。它既可以开发GUI程序，也可用于开发非GUI程序，因此，文章采用Qt进行开发，对该上位机界面进行数据显示，如图2所示。
4 数据库的设计
SQLite是一款轻型的数据库，它的设计目标是嵌入式的，而且目前已经在很多嵌入式产品中使用了它，在嵌入式设备中，只需要几百K的内存就够了。文章采用SQLite数据库对粮仓所采集的数据进行存储，如图3所示。
5 结束语
文章提出基于ZigBee与GPRS协议粮仓远程监视与防火防潮系统设计，采用网状网络组网，实现对粮仓环境温湿度与烟雾的测量，采集并在上位机界面对节点数据的显示，通过数据库对数据进行存储，通过SIM300实现报警功能，通过实验证明这种解决方案有很强的实用性，系统运行稳定。对于解决实际应用中有线网络布线成本过高及不便到达、环境恶劣地区环境温湿度监测的问题是一个很好的解决方案。
参考文献
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关键词：无线传感器网络； ZigBee； 网关； GPRS
中图分类号：TP393.08 文献标志码：A 文章编号：2095-2163（2015）02-
Design of a Lightweight Wireless Sensor Networks Gateway
LI Songtao，ZHOU Chenghu
（School of Computer， Henan Institute of Engineering， Zhengzhou 451191，China）
Abstract：In the design of remote monitoring system of regional environment，the conversion is needed from ZigBee to GPRS.Aimed at the need of interconnection between different wireless communication technology in the system， a new intelligent gateway between two different wireless communication technologies is designed.This gateway is mainly composed of Zigbee and GPRS embedded TCP/IP，and is considered to achieve the conversion of these different protocol through the software and hardware design.The practical results show that the designed gateway satisfies the need of protocol conversion in remote wireless monitoring system.
Keywords：WSN； ZigBee； Gateway； GPRS
0引 言
Zigbee作为一种新兴的无线通信技术，其低速率、低成本、低功耗、自配置和灵活的网络结构，非常适合无线监控系统。而GPRS（General Packet Radio Service）网络是一种长距离的移动通讯网络具有信号覆盖范围广、数据传输速率高等特点，其协议规程展示了无线和网络相结合的特征。因此可以通过GPRS技术来拓展ZigBee测量控制网络的作用范围。而将两者的特点结合起来后，就在众多长距离、多监控点的系统中得到了广泛应用[1-3].。
基于ZigBee和GPRS的网关设计就是在ZigBee 无线传感器网络和互联网之间搭建一条数据传输通道，由此实现Zigbee协议数据包和TCP/IP 协议数据包的相互转换，并且进一步实现数据在Zigbee 协议和TCP/IP 协议之间的双向传输，完成ZigBee 网络和IP 网络的互通。系统设计的关键技术就是两种协议的转换。
1总体设计及网关作用
在监控系统中，网关的主要功能有[4-5]：
（1） 侦测并选定物理信道，分配ZigBee网络中的网络地址，初始化网络设置；
（2） 配合网络所采用的MAC算法和路由协议，协助其他网络节点建立路由；
（3） 完成ZigBee网络与GPRS网络之间的协议转换；
（4） 接收传感器节点数据，对数据进行分析、融合等处理；
（5） 接受监控中心的命令，对命令分析后转发给传感器节点执行。
网关节点由CC2430协调器模块，GPRS模块、电源模块等组成。作为区域环境远程监控系统的一部分，网关发挥着数据传输和协议转换的关键作用。网关在系统中的部署如图1所示。监控系统内部包含一个Zigbee无线传感器网络，由ZigBee数据采集节点构成网状网络，所有的数据最终汇聚到网关，再由网关中的协调器节点完成数据的过滤、融合及转发。除此之外，协调器模块还具有ZigBee网络的建立和协议转换及命令的转发等功能。GPRS模块用来进行远距离数据传输，并与远程服务器建立起TCP/IP连接，数据可以通过Internet传输到服务器上，在服务器中完成数据的存储、显示和分析，而后根据设定的监控条件发出相应的控制命令，实现对ZigBee数据采集节点的控制。
图1 网关的部署结构
Fig.1 Structure of？gateway？deployment
2协议栈分析及转换
2.1 ZigBee协议栈
ZigBee 是电气电子学会（IEEE） 无线个域网的802.15.4 技术标准，是基于开放系统互联（OSI） 参考模型的体系结构， 如图2所示。ZigBee是由多达65 000个无线节点组成的一个无线网络，在整个网络范围内，节点之间可以进行相互通信；每个网络节点间的距离可以从标准的75米，延拓至扩展后的几百米，而且通过增加放大电路，通信距离甚至可延伸成几公里。在ZigBee 协议栈里，IEEE 802.15.4定义了物理层（PHY） 协议和介质访问控制层（MAC） 协议；同时，ZigBee 联盟又制定了网络层（NWK）、应用支持层（APS）、ZigBee设备对象（ZDO）等协议。一般情况下，用户则可根据需求及接口来制定应用程序层[6]。
图2 ZigBee协议栈
Fig.2 Protocol stack of ZigBee
2.2 GPRS技术
GPRS 技术是在GSM（Global System for MobileCommunications，全球移动通讯系统）技术的基础上发展起来的一种新的移动通信技术，可为用户提供分组形式的数据业务， 还可在移动用户和数据网络之间提供高速的无线数据传输。GPRS 采用与GSM 相同的无线调制标准、频带、突发结构、跳频规则以及一般无二的TDMA帧结构。GPRS也是分组交换技术，并且具备实时在线、按量计费、高速传输等优点[7]。为方便开发，有些GPRS模块内嵌了完整的TCP /IP 协议，支持数据的透明传输与非透明传输，还为用户提供了更简单的网络接口。同时，GPRS模块将可支持标准的AT 指令集。通过终端设备、终端适配器发送AT 指令来控制移动台的功能，从而与GSM网络业务进行交互[8]。
2.3 ZigBee 协议与TCP/IP 协议的转换
ZigBee协议与GPRS之间的转换在网关完成，其协议转换如图3 所示。ZigBee协调器节点接收到来自ZigBee网络的数据包后，对数据包进行处理。按照已经定义的数据格式将数据重新封装由串口发送到GPRS模块。利用模块内嵌的TCP/IP 协议，将模块设置成透明数传模式，当GPRS联网成功时，网关将获得由GSM网络运营商随机分配的内网IP地址，此时利用这个IP通过移动运营商的网关访问Internet网，再将数据发送到服务器上，实现由ZigBee到GPRS的数据传送。需要注意的是，移动GPRS网关提供的NAT（网络地址翻译）端口映射服务具有很短的时效，若需要维持双向的通信必须设置GPRS-DTU定时发送的心跳数据包，从而保持NAT端口映射。由Internet端向ZigBee端的协议转换与前述过程相反，按照图3即可实现类似解决。
图3 ZigBee协议与GPRS之间的转换
Fig.3 Conversion？between ZigBee protocol and？GPRS
3网关硬件平台设计
网关硬件按照模块化思想进行设计，电路主要由控制器模块CC2430、GPRS模块、液晶显示模块和电源模块等组成，其硬件电路结构框图如图4所示。CC2430内嵌有加强功能的8051处理器和高效的无线射频芯片，通过软件编程的方式将其设置为ZigBee协调器节点。具体设计实现可做如下描述。
3.1 控制器模块
在该网关系统中，将控制器、协调器和通信模块集成为一个整体，基于这种结构，就减少了通常网关中单独使用的控制模块。由于在协议转换的全过程并不需要用户干预，从而实现了透明的协议转换和数据传输。由分析可知，这种设计方案不仅降低了成本，简化了设计，对网关的可靠性也获得了一定程度的提升。CC2430内部不仅有加强型的单片机，内置的Flash存储器还可以保存全部的ZigBee协议栈，并有足够的空间保证应用程序的流畅运行。
图4 网关硬件结构
Fig.4 Structure of gateway hardware？？
3.2 GPRS模块
GPRS模块采用COMWAY WG-8010组件，其中内置工业级GPRS无线模块，提供标准RS232数据接口，可以方便地连接RTU、PLC、工控机等设备。完成初始化配置后，网关就可以与服务器端通过GPRS无线网络和Internet网络建立连接，实现数据的透明传输。
4 软件设计
4.1 ZigBee协调器软件设计
ZigBee协调器实现了网络的建立、传感器节点的数据收集和节点管理等功能。软件流程如图5所示。网关上电后，首先进行硬件的初始化，并扫描可用的通信信道，建立ZigBee网络，进一步设置网络的PAN ID，等待传感器节点加入网络。当传感器节点加入网络之后，接收传感器节点发送的传感器数据。协调器通过RS232与GPRS模块相连，将采集到的数据发送到GPRS模块。具体来说，协调器软件设计基于Z-Stack协议栈，使用C语言在IAR嵌入式编程环境下开发。Z-Stack是TI中操作系统、而且是基于优先级的轮转查询式操作系统，系统初始化后开始执行操作系统。在操作系统中进行的是一个轮询式无限循环。协调器的数据收集和串口通信分别部署在两个不同的任务中，任务之间即通过事件进行通信。
图5 协调器软件流程图
Fig.5 Software flow chart of coordinator
4.2 GPRS模块参数配置
由于GPRS模块实现了DTU功能，需要对模块的一些参数进行配置。基本内容主要有选择TCP/IP协议作为通信协议；设定远程主机的IP和端口号；设置DTU的工作模式为自动连接模式，保证模块掉线后能立即重新连接，最大限度地防止数据丢失；设置DTU串口的通信参数：波特率、数据位、停止位和校验位。这些参数要和ZigBee协调器的串口通信参数一致，保证串口通信的正常。此外，为了确保远程数据通信的连续性，还需要设置心跳包的内容（ASCII码或16进制数据）和时间间隔，心跳包是为了在GPRS通信空闲中避免运营商切断连接而定时发送的数据包。
5 结束语
本文提出了一种轻量级无线通信网关的设计和实现方案，该方案采用CC2430为核心，在网关内部完成了ZigBee协议与GPRS的转换，并通过GPRS将数据发送到远端的具有独立IP的服务器，实现了数据的远距离传输。系统将近距离的ZigBee通信和远距离的GPRS通信结合起来，发挥两种不同特点的无线通信技术的优势，该网关已在区域环境监控系统中得到了应用，实践结果表明，该网关可靠性高、抗干扰能力强，具有很好的通用性。
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zigbee协议范文5
【关键词】 Zigbee LED 照明控制
引言
LED具有具有使用寿命长、光效高、能耗低等特点，与传统的照明灯具相比，LED的优势非常明显。随着节能减排观念的深入影响，在国家不断提倡绿色环保理念的背景下，LED照明系统将会有着非常广阔的发展空间，相信在未来的某一天，LED定将成为照明产品的主流，为人们的生活增光添彩。
一、现状分析
现阶段，家居生活中传统的机械式开关方式依然是照明控制的主流，这种照明控制模式已经延续了几十年，人们对这种照明控制模式已经完全接受，一时间难以改变。
电工开关+传统灯具的模式虽然比较简单、直观，同时还非常有效，但是整个系统较为分散，难以实现有效管理，并且适时性和自动化程度较低，随着人们生活需求的不断改变，这种模式已经难以满足人们对照明的高效控制和功能多样化的需要。
二、基于Zigbee的LED照明控制思考
2.1系统架构
基于Zigbee的LED照明控制系统架构主要由WIFI无线局域网和Zigbee无线个域网组成。通过WIFI无线局域网可以首先LED智能照明控制系统和智能终端的互联互通，如智能手机，从而方便了智能终端的控制和管理[1]。Zigbee个域网可以使得所有的驱动模块与控制设备、系统网关之间实现互联互通，在LED智能照明控制系统中具有基础性作用。
2.2Zigbee技术的优势分析
Zigbee技术优势众多，通过分析筛选，笔者将Zigbee技术的优势概括为以下几个部分。
第一，Zigbee技术的使用成本低。利用Zigbee技术进行数据传输的时候速率低、协议简单，不需要缴纳专利费。
第二，能耗低。如果处于低能耗待机模式，谅解普通的五号干电池的使用时间至少在半年以上。
第三，稳定性高。网状网络提供高冗余通信途径，CSMA/CD技术和确认机制保证了网络通信的稳定性。
第四，安全性高。使用Zigbee技术，通过AES-128位加密算法，数据的完整性和鉴权功能得以保证。
三、基于Zigbee的LED照明控制系统设计
3.1系统硬件设计
无论Zigbee网关还是WIFI网关，采用的都是传统透明的传输方式，有客户机发送控制指令，通过节点设备对指令的接受，执行响应不国的动作及反馈执行后的状态，使得以往智能系统主机高度集成带来的可靠性风险大大降低[2]。Zigbee网关和WIFI网关均配有WIFI模块和Zigbee模块。Zigbee模块可以让控制模块之间的无线组网实现，通过无线路由器和智能终端设备，则可以WIFI网关连接。
3.2系统软件设计
3.2.1系统网络架构
系统网络结构一般采用C/S模式，在智能终端上安装客户端应用乳尖，驱动设备作为服务器，客户端实时访问、控制和设置服务器[3]。系统网关作为TCP/IP和Zigbee网络层协议的转换，应用层协议不进行任何处理，直接透传。软件通信流程包含智能终端、无线路由器、WIFI/Zigbee转换、Zigbee驱动模块以及LED灯具几个部分。智能终端通过发送指令，一直传达到LED灯具，LED灯具再将状态反馈的到智能终端。
3.2.2 Zigbee网格协议
Zigbee网格协议包括通信协议，也包括应用层协议。首先是通信协议，Zigbee协议栈是以IEEE802.15.4的标准为基础，并以此建立，定义了协议的MAC和PHY层。通常而言，Zigbee设备涉及到很多，需要有IEEE802.15.4的MAC和PHY层，还有Zigbee堆栈层，如网络层、应用层和安全服务层等。其次是应用层协议，应用层协议主要是用于控制设备和设置系统规范，是以Zigbee无限通用协议为基础，对控制命令和设置命令进行规范。
3.2.3系统界面管理
系y界面包括管理界面和控制界面两个部分。系统管理界面完成的主要任务包括设备管理、房间管理、主要界面设置、设备同步、主机同步等内容。系统控制界面包括房间选择、单独控制、场景控制、个性化图片显示等部分。
四、结语
总之，随着生活水平的不断提高，人们对照明控制的要求越来越高，LED智能照明控制系统能够充分发挥出LED数字化照明的特点，定将成为将来家居照明控制系统的主流。
参 考 文 献
[1]俞建，刘红.基ZigBe无线传感网络的LED照明控制系统[J].机电工程，2014，24（11）：1333-1336.
zigbee协议范文6
关键词：无线通信技术；Zigbee技术；优势；体系结构
中图分类号：F426.61 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)03-0000-02
Zigbee Technology Study of Wireless Communication
Cheng Ying,Song Lei,Ren Bin
(Beijing Aerospace Command and Control Center,Beijing100094,China)
Abstract:The rapid development of communications technology in the new century under the new situation,the needs of users gradually increased,many new wireless communication protocols have emerged. At present,people's main applications of wireless communications technology,including Zigbee technology, the transmission of the infrared data (IrDA),Bluetooth technology, wireless LAN 802.11 (WiFi),as well as short-distance communication (NFC),ultra-wideband (Ultra WideBand),Wireless 1394 and dedicated wireless system, such as potential for development of wireless technology standards.Zigbee technology for wireless communication technology.
Keywords:Wireless communications technology;Zigbee technology;Advantage;Architecture
一、ZigBee技术的发展背景
ZigBee技术的命名源于人们对蜜蜂采蜜过程的研究，蜜蜂具体进行采蜜时，跳着八字舞，作为传递食物源的方向、距离和位置等信息的方法。因此，人们用ZigBee技术来代表具有能量消耗小、体积小、传输速率低和成本低的无线通信技术，也就是“紫蜂”技术。
ZigBee联盟是一个高速成长的非盈利业界组织，成立于2001年8月，2002年，荷兰飞利浦半导体公司、美国摩托罗拉公司、英国Invensys公司以及日本三菱电气公司四大公司加盟ZigBee联盟，共同合作研发名为“Zigbee”的无线通信标准，被誉为ZigBee技术的里程碑。迄今为止，ZigBee联盟更加庞大，囊括了国际上著名的半导体生产商、技术提供者、技术集成商和许多行业的200多家企业，国内的华为、海尔、中兴等著名企业就在其中。网络层以上协议由ZigBee联盟负责制定。标准制订工作与新世纪初期基本完成。与蓝牙、高速率个人区域网相比，ZigBee协议更加简单实用。
二、ZigBee技术的优势及其局限性
ZigBee是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案，是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术。ZigBee以IEEE802.15.4为基础。IEEE802.15.4被称作IEEE802.15.4技术标准，是IEEE无线个人区域网PAN(Personal Area Network)工作组的一项标准。但IEEE只能够处理物理层协议和低级MAC层，所以，ZigBee联盟继续开发了IEEE,标准化了它的网络层协议和API。重新创造了一个安全、灵活的网络层。不仅如此，安全层也相应产生，这能够保证便携设备不会泄漏其标识，提高了信息的安全性，值得一提的是，其他节点也不容易获得利用网络的远距离传输的数据。
三、ZigBee协议的体系结构
Zigbee工作在2.4GHz或868/915MHz无线频带，Zigbee协议的整体框架包括物理层(Physical Layer，PHY)、介质访问控制层(Medium Access Control Layer,MAC)、数据链接层、网络层（Network Layer,NWK)、和应用汇聚层(Application Layer, APL)。其中物理层、MAC层和链路层采用了IEEE802.15.4（无线个人区域网）协议标准，并在此基础上进行了完善和扩展，而网络层及应用设备层是由ZigBee联盟制定的，用户只需编写自己需求的最高层应用协议。
四、ZigBee设备及其网络拓扑结构
ZigBee设备按照不同的功能，能够分为三种类型，它们分别为网络协调器(PAN Coordinator)、简单功能器件(Reduced Function Device) 和全功能器件(Full Function Device)。
启动、配置网络的设备由网络协调器负责。网络协调器能够支持各节点关联，保持间接寻址用的绑定表格，并负责各成员的链路状态信息管理、身份管理以及分组转发等任务。他同时还能设计信任中心和执行其它活动。一个ZigBee网络只允许有一个ZigBee协调器。
其网络拓扑结构如下图所示
五、无线通信技术Zigbee技术在无线安全监测系统的应用
ZigBee技术作为无线传感器网络的通信平台，实现对各种环境及生产参数全方位、实时监测和智能预警，以大大降低生产安全隐患。
每个节点都有接收信号强度指示功能(RSSI)，所安装的无线传感器节点通过自组织就可以非常容易的形成一个无线传感器通信网络，在进行无线传感器节点的安装的时候，为了使无线传感器网络通信的性能能够得到有效的保证，必须引起我们的重视的就是，要求所有的节点都必须能够和三个以及三个以上的节点实现相互之间的通信，尽量避免单一线路的通信。如图2所示是整个无线传感器网络。
节点随着人员位置的移动，也就成为了移动节点。这些移动的节点能够与固定的无线传感器进行信息的交换，我们就能够借助固定位置的节点对工作人员的信息来核对，同时，能够把工作人员的信息向地面的监控中心进行传送，而且，工作人员的信息的显示可以通过地面的控制中心得到实现。
通过ZigBee协议的使用，以及IEEE 802.15.4标准的采用，从而实现的一个无线数据传输网络，这个无线数据传输网络是一个速率比较低、距离比较短的无线传感器网络，并且，这个无线数据传输网络具备比较低的射频传输成本。
主要性能指标如下：
1.组网与通信：完成无线传感器众多的不同的节点之间点到点、点到多点的无线通信，并且能够实现这些节点之间的自组网络，同时，也能够提供服务支持给基础和管理服务层。2.通信协议标准：ZigBee协议和IEEE802.15.4标准。3.网络拓扑结构：拓扑结构是网状的。4.应用系统：可以实现通用网络服务的提供，同时，也可以实现面向各个不同领域的网络服务的提供。5.管理与基础服务：通过组网与通信部分提供的服务，可以提供服务支持给应用系统。6.数据传输速率：250KBps。7.调制方式：DSSS(O-QPSK)。8.使用频段：2.4-2.483GHz.9.节点功耗：5OmW-300mW。10.接收灵敏度：-94dBm的接收灵敏度。11.时延：进行激活或信道接入的时延是15ms，进行设备搜索的时延是30ms。12.节点间通信范围：75m-100m。
设计系统硬件时，选用的传感器与通信器件，要符合耗电小、成本低、体积小等条件，并且电路板布建要容易，具备可动态配置、可自编程等特点。本文研究的系统硬件平台主要是分布式传感器节点。
本文设计的分布式无线传感器节点的硬件，包括MSP430F149模块、传感器模块、CC2420无线通信模块、存储模块和电源管理模块等。MSP430F149模块主要负责的工作是链路管理与控制，并执行基本频带通信协议和相关的处理过程，它包括建立链接、链路类型的支持、频率的选择、功率的模式、媒体的接入控制和安全算法等，然后对传感器模拟信号进行调理，并通过A/D转换，最后暂存于缓存中，并由无线通信模块CC2420通过无线通信信道传送到主控节点，再进行信息特征的提取、信息融合等高层决策处理。整个节点可由外部直流电源供电或采用电池组，视具体情况而定。节点支持瓦斯、CO、顶板压力等各种传感器，能够根据监测的实际需要选择配置。
六、结束语
在当前科学技术飞速发展的新形势下，在无线传感器网络的发展的过程中，各种先进的技术都发挥了非常重要的技术支持作用，并且，也提供了很好的动力支持，笔者深信，在不远的将来，无线传感器网络肯定能够得到持续的发展，同时，可以获得更加广泛的应用。
参考文献：
[1]基于ZigBee技术的智能家居无线网络系统[J].电子技术应用,2005,(09)
[2]Wang Y,Wu H. DFT-MSN: The delay/fault-tolerant mobile sensor network for pervasive information gathering[C]///Proeeedings of IEEE INFOCOM'06. Barcelona:IEEE,2006
