摘要：ZigBee技术也称为紫峰技术，是蜜蜂发现花粉位置的结果，蜜蜂通过跳优美的舞蹈告知同伴，以实现信息交流和无线通信的目的。因为蜜蜂本身体积小，能耗少，在z形路径上跳舞，所以人们使用ZigBee技术来表示低成本、小规模、低能耗的无线网络技术。主要军事、航空、反恐、防爆、消防、环境、医疗、卫生、住房、工业、商业和其他领域的应用。
本文对基于ZigBee的无线网络技术及其应用进行了分析，以供参考。
关键词：ZigBee；无线网络技术；应用
引言
ZigBee是一种新的低流量、低成本、短程无线网络技术，它使用自己的无线电标准，并在数千个小型传感器之间进行协调。基于IEEE802.15.4标准的无线个人局域网（pan）工作组也称为IEEE802.15.4（ZigBee）技术标准。
1网络拓扑结构
1.1两种功能类型设备
ZigBee网络包含两种类型的功能设备：ffd（完全功能设备）和rfd（精简功能设备）。ffd可以充当网络的协调员，形成其他ffd或rfd可以连接的网络。ffd还具有控制器功能，它不仅可以在两个方向传输信息以发送和接收数据，而且还可以传输路由器。因此，ffd支持标准定义的性能特征和功能。rfd只能与ffd通信或从ffd接收信息，不能查阅。该办公室负责将收集到的数据信息传递给联络点，以履行其在网络中与顾问沟通的职责，并实现简单性。由于rfd没有数据传输、路由检测和路由维护等功能，因此它与ffd只有一个关联，这意味着它比ffd消耗的资源少得多，存储成本低得多。
1.2三种节点类型
ZigBee协议基于IEEE 802 . 15 . 4设备标准，从网络层传输和管理的角度定义了三种类型的设备：协调器、路由器和终端。ZigBee节点如图1所示。ZigBee路由节点可以通过连接其他节点来参与路由发现、消息传输、网络复盖范围扩展等。，并扩展网络和传输路由消息。也就是说，作为网络中的潜在父节点，它允许其有说服力的网络设备访问网络，并且布线节点通常仅存在于树网络和网格网络中。同时，可以获得一定的16位短地址空间，此空间地址由ZigBee协调员配置，在其通信域中，还需要为其死结设置16位短地址空间，并在节点退出后检索地址代码。它还负责网络内的各种数据收集和传送。ZigBee终端节点可以是ffd或rdd，它可以通过协调点或ZigBee路由节点添加到网络中，但不允许其他节点加入网络。因此，它不能是父节点，也不能具有路由器数据转换功能（通常作为设备节点）。
1.3三种网络拓扑结构
ZigBee标准指定了三种网络拓扑：星型、树型和网状网络拓扑，如图2所示。
图1 ZigBee节点
图2 ZigBee三种拓扑结构
2、ZigBee的特点
2.1超低功耗
ZigBee无线传输速率为20-250 kbps（868 MHz 20 kbps、915 MHz 40 kbps和2.4 GHz 250 kbps），因此物理层发送的数据最大长度仅为127字节，因此接收和发送信号的时间非常短。此外，zigzag还定义了一个备用终端节点，在长时间处于待机状态时禁用无线电频率接收，仅在等待响应并在发送后请求数据时启用，并在未投入使用时立即进入待机模式。例如，silicon labs efr 32系列ZigBee芯片的接收电流为10.2ma，发射电流为8.5ma至0 DBM，em 2待机模式仅2μa。这些节点非常节能，因为ZigBee发送和接收电力的时间更少。使用t1/（t1+T2休眠）< 1%时，使用2芯5芯电池时，节点的续航时间可超过5年。
2.2高安全性
ZigBee提供了3种安全模式。第一种方法定义为不带密钥，可用于不需要高安全性或包含其他安全措施的特定应用程序。第二种方法是使用访问控制列表（ACL）防止非法访问数据。第三种方法是使用进阶加密标准（AES 128）的对称加密演算法，AES 128的精确度是银行卡加密技术的12倍，有效防止合法使用者的身份遭到窃取。用户可以根据其应用程序设置所需的安全属性。在zig帧结构中，需要使用循环冗余校验（CRC）通过校验和验证包的完整性，并支持在网络构建过程中添加的节点的验证和验证。
3、ZigBee无线网络技术的实践应用
3.1在仓储物流系统中的实践应用
ZigBee无线网络技术因其安全性、可靠性和多路径路由特性而特别适合于存储物流系统。对于ZigBee无线网络技术在仓储物流系统中的实际应用，更具体地说：一、现场车辆调度。可以引入zig-bee无线网络技术来有效解决这部分问题，因为车辆和控制台之间的连接尤为重要，而且传统的无线通信协议无法保证在仓储物流等应用环境中传输距离。二是在数据中继、动态路由等基础上，可以在仓储物流中应用zigzag无线网络技术的网络结构。，以有效确保系统整体通信的可靠性和有效性。第三，对于仓库物流车辆来说，它们仍然是移动的，而传统的无线通信协议不够灵活，无法找到最佳路径。通过应用ZigBee无线网络技术，网络拓扑满足了信息传输路径不断变化的需求，为确保通信质量提供了理想的传输路径。因此，通过建立科学适用的ZigBee节点，可以促进全面物流仓储系统的健康稳定运行。
3.2变压器监测传感器应用
我们日常生活中常见的问题是，家里的荧光灯什么时候出现，家里的电器发出不稳定的嗡嗡声，即家里的电力性能不稳定。众所周知，中国的标准民间电压为220v。电源过载时，每个家庭共享的电流和电压不可避免地会受到影响，从而破坏其他电源状态的稳定性，或者影响变压器的正常操作。利用ZigBee无线网络技术的特点开发电压电流远程监控装置，在变压器输出端安装无线传感器，将传感器收集的数据发送到dtu设备，然后通过空网数据传输技术将dtu收集的数据发送到电源管理平台，测量不同时期功耗的变化，增加或减少变压器之间的电压电流，以确保国内生产顺利进该传感器基于ZigBee无线网络技术，在局域网上构建不同位置的变压器，通过公共网络数据传输将不同地区的变压器数据聚合在一起，充当变压器输出电流的远程控制，监控传感器应用程序具有以下主要优点：配置技术无线传感器响应速度慢，可以实时更改响应电压电流值。但是，传感器检测的最大问题是传感器有效距离短，设备安装太分散，难以管理，从而给电源维护带来很大不便。
结束语
ZigBee无线网络技术研究中国时间短，经验不足在这方面，与发达国家的差距仍然很大。同时也表明中国还有很多事情要做因此，需要进一步研究技术，以加快技术在生产和生活中的应用，这将有助于我国信息技术的进步。
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论文作者:黄耿诚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
标签：节点论文; 无线网络论文; 网络论文; 技术论文; 传感器论文; 数据论文; 路由论文; 《基层建设》2019年第24期论文;