物联网技术及其应用--ppt课件(优质课件2圆).ppt

什么是ZigBee？技术特点：工作频率：2.4GHz为主要频段（16格250kbps信道），也可以在915MHz（10个40kbps信道），868MHz（1个20kbps信道）；更重要的是，这几个频段都是不需要注册、批准的，称为免许可通信频段；低速率：几十Kbps；近距离：几米－几十米，最大可以达到1－3Km，如果需要加大通信和控制距离，可以采用多跳的方式接力；微功耗：速率低、数据量小，所以信号的收发时间很短，多数时间处于休眠状态，所以极其节能。一般一个节点使用一节电池可以工作0.5－2年甚至更长；低复杂度：ZigBee的协议栈比WiFi、兰牙简单，对于通信的控制要求也不高，通常采用8位单片机即可。低价格：一般在几十元甚至更低；*ppt课件什么是ZigBee？短延时：ZigBee从休眠状态激活，或者活动设备的信道接入时延一般在15，设备搜索的时延在30ms。所有也适合于工业控制和无线控制技术；组网灵活：通过网络协调器组成星状、树状、网状等各种类型的网络，非常灵活，同时允许设备的加入、退出，并且改变网络的架构；采用载波侦听/冲突检测CSMA/CA、握手传输，所以数据的传输可靠；*ppt课件什么是ZigBee？大容量：ZigBee可以有三种工作方式，即个域网协调器、路由器、终端设备。一个ZigBee网络最多可以包含256个ZigBee网络节点，包括一个主控设备，其余是从属设备。通过网络协调器，则可以支持64000个ZigBee网络节点，网络协调器还可以相互连接，所以适合大面积的传感器网络；适于网络的自配置：ZigBee可以采用网络协调器自动建立网络，绝对数北可以随时加入和退出，适于自配置、自组织的网络*ppt课件什么是ZigBee？安全模式：提供循环冗余（CRC）的数据包完整性校验，支持鉴权和认证，通过三级安全处理：第一级：无安全方式；第二级：设备可以使用接入控制列表（ACL）防止非法设备获取数据，本级不加密；第三级：在数据传输中采用AES－128的对称密码来保护数据净荷，防止攻击者假冒合法设备；*ppt课件什么是ZigBee？由于物联网的发展，可能使ZigBee得到极广泛的应用，如家庭、办公室、公共场所等地方。ZigBee是得到国际标准化组织承认和规范的无线组网通信技术，也是物联网或者传感网的重要应用。*ppt课件ZigBee的应用智能家居：可以把各种家用电器及其遥控器，甚至照明、通信设备、门禁、游戏玩具，都可以组成家庭的智能中心，并且实现联网；智能交通：在街道、高速公路、建筑物等地布置大量的ZigBee节点设备，可以加强汽车与外界的联系更加紧密，国家智能化；智能建筑：建筑内的人员管理、温度控制、能源管理（节能）、防火、信息交互等；医院应用：搜集病人的各种信息和检查的结果，配有ZigBee的担架，可以直接控制电梯的门；*ppt课件ZigBee的协议架构－802.15协议簇LR-WPAN：无线个域网，属于低速无线个域网，协议属802.15：IEEE802.15.1：中速无线个域网，兰牙；IEEE802.15.3：高速无线个域网，超宽带，（UWB）IEEE802.15.4：低速无线个域网，LR-WPAN，主要为电源能力受限、吞吐量要求不高、无线应用提供低成本的连接；*ppt课件ZigBee的协议架构－802.15协议簇IEEE-802.15.4共27个信道：2450MHz16g个,915MHz10个，868MHz1个；支持250kbps、40kbps、20kbps三种速率；支出星状网络结构和点对点的对等网络结构；分配16位短地址或16位扩展地址；支持时隙保证机制，通过预留保证时隙（GTS）提供无竞争媒体访问，或实现CSMA/CA以避免竞争；确认握手保证传输的可靠性；低功耗，可以能量检测；有链路质量指标；*ppt课件ZigBee的网络拓扑○○○●●●●●●PAN协调器○●○PAN协调器LR-WPAN的网络拓扑简化功能设备RFD全功能设备FFD●星状拓扑点对点对等网络拓扑*ppt课件ZigBee的簇树网络－多个邻近簇连接成网●●●●○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○●●○○○○○○PAN协调器CID1CID2CID3CID4CID5簇首设备ZigBee的簇树网络*ppt课件ZigBee协议架构ZigBee协议包括：IEEE802.15.4：物理层协议；媒体访问控制层：MAC；ZigBee联盟：网络层