协议栈是协议的具体实现形式,就是协议栈是协议和用户之间的一个接口,开发人员通过使用协议栈来使用这个协议的,进而实现无线数据收发。

1.zigbee协议栈是什么

 

ZigBee堆栈是在IEEE 802.15.4标准基础上建立的,定义了协议的MAC和PHY层。ZigBee设备应该包括IEEE802.15.4(该标准定义了RF射频以及与相邻设备之间的通信)的PHY和MAC层,以及ZigBee堆栈层:网络层(NWK)、应用层和安全服务提供层。

 

ZigBee协议适应无线传感器的低花费、低能量、高容错性等的要求。ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议,因此Zigbee联盟扩展了IEEE,对其网络层协议和API进行了标准化。Zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术。主要用于近距离无线连接。它有自己的协议标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。

 

zigbee协议栈是什么

(图片来源于互联网)

 

2.zigbee协议栈原理

 

Zigbee的基础是IEEE 802.15.4。但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议,因此Zigbee联盟扩展了IEEE,对其网络层协议和API进行了标准化。

 

Zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术。主要用于近距离无线连接。它有自己的协议标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。

 

Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网,每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们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,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。

 

zigbee协议栈原理

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3.zigbee协议栈结构及其特点

 

(1)堆栈层:

 

每个ZigBee设备都与一个特定模板有关,可能是公共模板或私有模板。这些模板定义了设备的应用环境、设备类型以及用于设备间通信的簇。公共模板可以确保不同供应商的设备在相同应用领域中的互操作性。

 

设备是由模板定义的,并以应用对象(Application Objects)的形式实现(见图)。每个应用对象通过一个端点连接到ZigBee堆栈的余下部分,它们都是器件中可寻址的组件。

 

(2)MAC层,802.15.4MAC层:

 

IEEE 802.15.4标准为低速率无线个人域网(LR-WPAN)定义了OSI模型开始的两层。PHY层定义了无线射频应该具备的特征,它支持二种不同的射频信号,分别位于2450MHz波段和868/915MHz波段。2450MHz波段射频可以提供250kbps的数据速率和16个不同的信道。

 

868/915MHz波段中,868MHz支持1个数据速率为20kbps的信道,915MHz支持10个数据速率为40kbps的信道。

 

MAC层负责相邻设备间的单跳数据通信。它负责建立与网络的同步,支持关联和去关联以及MAC层安全:它能提供二个设备之间的可靠链接。

 

zigbee协议栈结构及其特点

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