Mit der allmählichen Reifung der Netzwerktechnologie und der Ankunft des drahtlosen Sensorzeitalters hat sich die drahtlose Sensornetzwerktechnologie in den letzten Jahren zu einem Technologie-Hotspot entwickelt. Die Einbettung eines standardisierten Netzwerkprotokolls in die Netzwerkausrüstung kann die Verbindung zwischen Netzwerken verbessern, den Datenfluss zwischen Netzwerken verbessern und die Effizienz der gemeinsamen Nutzung von Ressourcen erhöhen. Ausgehend von den Merkmalen drahtloser Sensornetzwerke konzentriert sich dieser Artikel auf die Analyse der strukturellen Merkmale des ZigBee-Protokolls und der voraussichtlichen Anwendungsmethoden des ZigBee-Protokolls für drahtlose Sensoren.
Als Erweiterung des Internets in seiner Form sind die wichtigsten Entwicklungstechnologien: Sensoren, eingebettete Automatisierungstechnik, RFID und Nanotechnologie. Als Schlüsseltechnologie im Internet der Dinge - drahtlose Sensornetzwerke - hat sich die Forschung auf diesem Gebiet allmählich zu einem Hotspot im aktuellen Computerbereich entwickelt. Es wird nicht nur in der Produktion und im Leben, sondern auch in medizinischen und militärischen Anwendungen eingesetzt. breit. Mit der rasanten Entwicklung der Computertechnologie entstehen jedoch derzeit verschiedene drahtlose Sensornetzwerke, was für die Verbindung von Netzwerkknoten zwischen verschiedenen Netzwerken und die Verwaltung zwischen Netzwerken nicht förderlich ist. Die Entwicklung des ZigBee-Protokolls standardisiert die direkte Verbindung von Netzwerkknoten und die Verwaltung zwischen Netzwerken, wodurch die Probleme bei der Netzwerkerweiterung effektiv gelöst werden.
1 Einführung in drahtlose Sensornetzwerke
Ein drahtloses Sensornetz (Wireless Sensor Network, WSN) ist ein drahtloses Netzwerk, das sich aus einer großen Anzahl stationärer oder beweglicher Sensoren zusammensetzt, die in selbstorganisierter Weise ein geografisches Gebiet oder einen Bereich abdecken, um gemeinsam Informationen über das erfasste Objekt zu erfassen, zu sammeln, zu verarbeiten und zu übermitteln und diese Informationen schließlich an den Eigentümer des Netzwerks zu senden. Es integriert alle Aspekte der Netzwerktechnologie und verwirklicht Konzepte des Ubiquitous Computing durch drahtlose Netzwerkerfassung. Abbildung 1 ist ein schematisches Strukturdiagramm eines drahtlosen Sensornetzes.
2Zigbee-Protokoll-Übersicht
Das Zigbee-Protokoll ist ein Netzwerksicherheitsprotokoll, das auf der Grundlage drahtloser Netzwerke erweitert wurde. Zigbee ist eine aufstrebende drahtlose Netzwerktechnologie, die sich durch geringe Komplexität, kurze Entfernungen, geringen Stromverbrauch, niedrige Kosten und eine niedrige Datenrate auszeichnet. Sie kann nicht nur für verschiedene automatische Steuerungen und Fernbedienungen eingesetzt werden, sondern auch in verschiedene Geräte eingebettet werden, was die Netzwerkanwendungen stärkt. Die Übertragungsrate von Zigbee beträgt 10~250KB/s, die Verzögerungszeit liegt zwischen 15~30ms, die effektive Kommunikationsreichweite beträgt 10~75m, und die Betriebsfrequenz beträgt 2,4GHz, 868MHz (Europa) und 915MHz (USA). Ein einziges Zigbee-Gerät kann Folgendes unterstützen
255 Netzwerkknoten eingefügt.
2.1 Einführung in den Zigbee-Protokollstapel
Ein vollständiges Zi gbee-Protokoll besteht aus fünf Schichten: der physikalischen Schicht, der Datenübertragungsschicht, der Netzwerkschicht, der Anwendungskonvergenzschicht und der Anwendungsschicht, von unten nach oben. Die Anwendungsschicht ist die höchste Benutzerebene, die mit verschiedenen ungenutzten Anwendungsdiensten konfrontiert ist; die Hauptaufgabe der Anwendungskonvergenzschicht besteht darin, ungenutzte Anwendungsanforderungen an die Zi gbee-Netzwerkschicht zurückzuleiten; die Netzwerkschicht ist hauptsächlich die Funktionsschicht, die MAC-, Topologie-, Sicherheits- usw. Management durchführt; die Datenverbindungsschicht ist in LLC und MAC unterteilt, und die übertragenen Daten werden logisch nacheinander analysiert und eingerichtet, um den normalen Betrieb des Datenmanagements zu gewährleisten.
3Anwendungen der Zigbee-Technologie
Die Entwicklung der Zigbee-Technologie sollte auf der Grundlage der bestehenden Probleme der aktuellen Netzwerktechnologie vorangetrieben werden, um die Mängel anderer drahtloser Netzwerktechnologien wie kurze Entfernung, geringe Datenübertragung und niedrige Übertragungsrate auszugleichen und niedrige Kosten, große Kapazität, geringen Stromverbrauch und Intelligenz zu erreichen. Verstärkung der Eigenschaften zur Verbesserung der Blanko-Funktion im Sensorbereich. Die Entwicklung der Zigbee-Technologie ist ein relativ komplexes technisches Projekt, das nicht nur Übertragungs- und Funkfrequenztechnologien im Netzwerkbereich, sondern auch die zugrunde liegenden Software- und Hardware-Steuerungstechnologien umfasst. Bei der Entwicklung drahtloser Sensornetzwerke mit Zigbee-Technologie werden vor allem die Netzwerkknoten und die dazugehörige Funktionssoftware berücksichtigt. Gegenwärtig wird die Zigbee-Technologie dank der Bemühungen wissenschaftlicher Forscher auf Hochfrequenzchips und andere Hardware angewendet. Diese High-Tech-Hardware hat die Entwicklungskosten gesenkt.
Je nach den Designanforderungen des Entwicklers müssen nur wenige Komponenten hinzugefügt werden, um die Anwendung des Knotens zu realisieren. Darüber hinaus beschleunigt die Entwicklung und Nutzung von Zigbee-bezogener Software das Design des Zigbee-Systems und vereinfacht die Benutzerschnittstelle weiter. Gewöhnliche Benutzer können das Zigbee-Netzwerk mit einigen einfachen Befehlen steuern.
Zi gbee ist eine neue Technologie für die drahtlose Netzwerkkommunikation, und die entsprechenden Normen müssen noch verbessert werden. Aus diesem Grund ist die Anwendung der Zi gbee-Technologie im wirklichen Leben auch bis zu einem gewissen Grad behindert worden. Aber wie dem auch sei, vor dem Aufkommen der Normung ist dies ein Trend der technologischen Entwicklung, der die wahre Ankunft der Ära der kabelgebundenen Netzwerke symbolisiert. Nur durch die schrittweise Verbesserung der Standards für drahtlose Netze kann das Ideal der allgegenwärtigen Netze verwirklicht werden. Mit dem Zusammenschluss der Zigbee-Organisationen hat sich die Entwicklung der IT-Technologie beschleunigt, und die Zigbee-Technologie wird immer zuverlässiger und flexibler werden.
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