ZigBee无线组网技术的研究与实现

近年来,近距离无线传输技术是发展最快、最引人注目的技术,有人曾经预言,未来的世界将是无线世界。目前存在着多种无线技术,如蓝牙、WiFi、UWB和ZigBee等,这些技术各有优点和缺点,传输速率和距离各不相同,也有着不同的功耗,适用于不同领域。ZigBee技术是一种新兴的无线技术,由于其出现较晚,目前应用还不是很广泛,但是ZigBee专注于近距离传输,成本低、进入门槛低,现在已经得到人们越来越多的关注,成为目前无线技术研究的一个新热点。 本文详细研究了ZigBee技术的背景、协议构架、网络拓扑实现,并在理论基础上设计实现了ZigBee开发平台,并编写了相应的软件。 此平台主要由母板和子板两部分组成,母板采用MSP430F1611作为系统MCU主控芯片,基于CC2420的RF模块做为子板。母板采用RS-232串口总线与PC机相连,对430单片机进行配置;用JTAG进行程序下载和仿真;母板的核心芯片MSP430F1611通过SPI接口与子板的CC2420芯片进行通信;通过LED闪烁标示网络建立的成功与否以及节点加入、脱离网络。在系统软件设计方面,利用现有协议栈、API函数和源代码,编制了SPI接口软件、数据传输程序和系统测试程序以及PC机配置软件等。 基于此平台实现了ZigBee的三种拓扑结构:星形、树形和Mesh网络结构。 经过单点对单点和星形拓扑结构数据通信的实验和测试,取得了测试结果,证实了该平台满足低功耗、组网快速的要求。