Con la progresiva madurez de la tecnología de redes y la llegada de la era de los sensores inalámbricos, la tecnología de redes de sensores inalámbricos se ha convertido en los últimos años en un hotspot tecnológico. La incorporación de un protocolo de red estandarizado en los equipos de red puede mejorar la interconexión entre redes, mejorar el flujo entre redes y aumentar la eficiencia del uso compartido de recursos. Basándose en las características de las redes de sensores inalámbricos, este artículo se centra en analizar las características estructurales del protocolo ZigBee y los métodos de aplicación prospectiva del protocolo de sensores inalámbricos ZigBee.
Como expansión de Internet en forma, sus principales tecnologías en desarrollo son: sensores, tecnología de automatización embebida, RFID y nanotecnología. Como tecnología clave de la Internet de los objetos, la red de sensores inalámbricos, su investigación se ha convertido gradualmente en un punto caliente en el campo de la informática actual. No sólo se utiliza en la producción y la vida, sino también en aplicaciones médicas y militares. amplias. Sin embargo, con el rápido desarrollo de la tecnología informática, en la actualidad están surgiendo diversas redes de sensores inalámbricos, que no conducen a la interconexión de nodos de red entre varias redes y la gestión entre redes. La aparición del protocolo ZigBee normaliza la interconexión directa de nodos de red y la gestión entre redes, resolviendo eficazmente los problemas existentes en la expansión de las redes.
1 Introducción a las redes inalámbricas de sensores
La red de sensores inalámbricos (WSN) es una red inalámbrica compuesta por un gran número de sensores fijos o móviles de forma autoorganizada y multisalto para detectar, recopilar, procesar y transmitir de forma cooperativa la red que cubre una zona geográfica o área. información sobre el objeto detectado y, en última instancia, envía esta información al propietario de la red. Integra todos los aspectos de la tecnología de redes y hace realidad los conceptos de computación ubicua mediante la detección inalámbrica en red. La figura 1 es un diagrama estructural esquemático de una red de sensores inalámbricos.
2Resumen del protocolo Zigbee
El protocolo Zigbee es un protocolo de seguridad de red ampliado sobre la base de redes inalámbricas. Zigbee es una tecnología de red inalámbrica emergente que tiene las características de baja complejidad, corta distancia, bajo consumo de energía, bajo coste y baja velocidad de transmisión de datos. No sólo puede aplicarse a diversos controles automáticos y mandos a distancia, sino que también puede incrustarse en diferentes dispositivos, lo que refuerza las aplicaciones de red. La velocidad de transmisión de Zigbee es de 10~250KB/s, el tiempo de retardo oscila entre 15~30ms, el alcance efectivo de la comunicación es de 10~75m, y la frecuencia de funcionamiento es de 2,4GHz, 868MHz (Europa) y 915MHz (EE.UU.). Un solo Zigbee puede soportar
255 nodos de red insertados.
2.1 Introducción a la pila de protocolos Zigbee
Un protocolo Zi gbee completo se compone de cinco capas: capa física, capa de enlace de datos, capa de red, capa de convergencia de aplicaciones y capa de aplicación de abajo a arriba. La capa de aplicación es el usuario de más alto nivel que se enfrenta a varios servicios de aplicación no utilizados; el trabajo principal de la capa de convergencia de aplicaciones es retroalimentar los requisitos de aplicación no utilizados a la capa de red Zi gbee; la capa de red es principalmente la capa funcional que realiza la gestión MAC, Topología, seguridad, etc.; la capa de enlace de datos se divide en LLC y MAC, y los datos transmitidos se analizan y establecen lógicamente uno por uno para garantizar el funcionamiento normal de la gestión de datos.
3Aplicaciones de la tecnología Zigbee
Se debe promover el desarrollo de la tecnología Zigbee basándose en los problemas existentes en la tecnología de red actual para compensar las deficiencias de otras tecnologías de red inalámbricas, como la corta distancia, la menor transmisión de datos y la baja velocidad de transmisión, y lograr un bajo coste, una gran capacidad, un bajo consumo de energía y una gran inteligencia. Reforzar las características para mejorar la función en blanco en el campo de los sensores. El desarrollo de la tecnología Zigbee es un proyecto técnico relativamente complejo, que implica no sólo tecnologías de transmisión y radiofrecuencia en el campo de las redes, sino también tecnologías de control de software y hardware subyacentes. A la hora de desarrollar redes de sensores inalámbricos con tecnología Zigbee, se tienen en cuenta principalmente los nodos de red y el software funcional correspondiente. En la actualidad, gracias a los esfuerzos de los investigadores científicos, la tecnología Zigbee se ha aplicado a los chips de radiofrecuencia y a otros tipos de hardware. Estas instalaciones de hardware de alta tecnología han reducido el coste de desarrollo.
Según los requisitos de diseño del desarrollador, sólo es necesario añadir unos pocos componentes para realizar la aplicación del nodo. Además, el desarrollo y la utilización de software relacionado con Zigbee acelera el diseño del sistema Zigbee y simplifica aún más la interfaz de comandos del usuario. Los usuarios corrientes pueden lograr el control de la red Zigbee con sólo utilizar algunos comandos sencillos.
Zi gbee es una nueva tecnología de comunicación en red inalámbrica, y sus normas correspondientes aún no se han perfeccionado. Por eso, la aplicación de la tecnología Zi gbee en la vida real también se ha visto obstaculizada en cierta medida. Pero sea como fuere, ante la llegada de la normalización, se trata de una tendencia de desarrollo tecnológico que simboliza la verdadera llegada de la era de las redes cableadas. Sólo mejorando gradualmente los estándares de las redes inalámbricas podrá hacerse realidad el ideal de las redes ubicuas. En la actualidad, con la alianza de las organizaciones Zigbee, el desarrollo de la tecnología informática se ha acelerado, y la tecnología Zigbee será cada vez más fiable y flexible.
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