ZigBee协议栈的研究与实现

近年来，随着社会信息化、家庭智能化和工业自动化等领域对无线通讯和数据传输需求的日益增长，ZigBee协议标准作为一种全新的无线传感网络技术应运而生，并展示了迅猛发展的良好势头，引起了国内外广大科技工作者的极大兴趣和关注。该技术以微消耗能量、强组网能力、低营运成本、高可靠性为特点，可方便地组成一个功耗低、数据传输距离短且速率不高的低营运成本“无线局域网”，广泛应用到军事无人值守和灵巧网络通讯、工业自动控制、大中城市空气质量监控、医院医护监视、高速公路自动收缴费、居民水电气自动收缴费、消费类电子设备、PC外设的无线连接等领域。 国内已有很多高校和科研院所开展了这一领域的研究工作，研究内容含盖无线传感器节点硬件设计、操作系统、网络路由技术、节能技术、覆盖控制技术等，但还没有哪一家企业及研究机构推出拥有自主知识版权的ZigBee协议栈和硬件模块，大多都是基于国外RF芯片和协议栈进行应用开发。 本课题在查阅大量国外资料、深入研究IEEE802．15．4标准和ZigBee协议标准的基础上，开发了具有自主产权的ZigBee协议代码栈—EmZigBee，制作了一个Zigbee硬件模块，并基于自己的协议栈和自制的Zigbee硬件模块，实现了一个“基于ZigBee无线网络的智能交通路口”实例。论文共7章： 第1章为绪论，介绍了课题背景，研究现状及目的和意义。 第2章为协议综述，给出了ZigBee无线通讯技术的传输方式，技术特点，ZigBee标准的网络体系结构，协议结构。 第3章具体讲述了IEEE 802．15．4标准定义。 第4章具体讲述了ZigBee联盟公布的ZigBee标准定义。 第5章详细介绍了EmZigBee协议栈的实现。 第6章介绍了基于该协议栈的一个应用实例—基于ZigBee无线网络的智能交通路口，包括硬件设计、软件实现及性能测试分析。 第7章给出了对本课题的总结与展望。