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zigbee協(xié)議范文第1篇

關鍵詞：zigbee協(xié)議；無線傳感器；網(wǎng)絡協(xié)議

作為互聯(lián)在形式上面的擴展，其主要發(fā)展的主要技術分別是：傳感器、嵌入式自動化只能技術、RFID以及納米技術。而作為物聯(lián)網(wǎng)當中一項關鍵性的技術――無線傳感器網(wǎng)絡，對其的研究已經(jīng)逐步成為了目前計算機領域當中的一個熱點，它不僅在生產(chǎn)生活，還是在醫(yī)學軍事方面的應用都相當?shù)膹V闊。但是隨著計算機技術的快速發(fā)展，目前各種無線傳感器網(wǎng)絡都是如雨后春筍板出現(xiàn)，這樣一來就不利于各個網(wǎng)絡之間的網(wǎng)節(jié)點互聯(lián)以及網(wǎng)絡之間的管理。

ZigBee協(xié)議的出現(xiàn)標準的規(guī)范了網(wǎng)絡直接的節(jié)點互聯(lián)以及網(wǎng)絡之間的管理，有效的解決了網(wǎng)絡拓展之間存在的問題。

1 無線傳感器網(wǎng)絡的簡介

無線傳感器網(wǎng)絡（Wireless Sensor Network， WSN）是由大量的靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構成的無線網(wǎng)絡，以協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡覆蓋地理區(qū)域或者是區(qū)內(nèi)被感知對象的信息，并最終把這些信息發(fā)送給網(wǎng)絡的所有者。它綜合了網(wǎng)絡技術的方方面面，并通過了無線網(wǎng)的傳感實現(xiàn)了無處不在的運算理念。圖1為無線傳感網(wǎng)絡的結構示意圖。

由于傳感器一般情況下都是嵌入到各個電子設備當中，外加監(jiān)測區(qū)域環(huán)境往往比較復雜，傳感器的網(wǎng)絡節(jié)點非常多，導致了網(wǎng)絡的維護十分麻煩甚至就是不能進行維護。因此，導對于無線傳感器的設計要做到網(wǎng)絡容量要大，傳感器體積小，消耗低等特點，以實現(xiàn)自組網(wǎng)絡的動態(tài)性，并且還要加強無線傳感器的網(wǎng)絡安全，在無線信道上分布式的控制傳感器所受到的攻擊。

2 Zigbee協(xié)議概述

Zigbee協(xié)議是在無線網(wǎng)基礎上延伸出來的一種網(wǎng)絡安全協(xié)議，Zigbee是一種新興的無線網(wǎng)絡技術，其具有復雜程度低、距離近、功耗低、成本低、低數(shù)據(jù)速率等特點。其不僅可以適用于各種自動控制以及遠程控制當中，還可以嵌入到不同的設備中去，強大了網(wǎng)絡的應用。Zigbee的發(fā)射速率是10～250KB/s，延時時間在15～30ms之間，通訊的有效范圍是10～75m，工作頻率是2.4GHz、868MHz（歐洲）及915MHz（美國），單個的Zigbee可支持255個網(wǎng)絡節(jié)點插入。

2.1 Zigbee協(xié)議棧簡介

一個完整的Zigbee協(xié)議是從下而上依次由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、應用匯聚層和應用層五個層面組成。其中應用層是面對各種不用應用型業(yè)務的最高層用戶；應用匯聚層主要的工作是將不用的應用需求反饋到Zigbee網(wǎng)絡層上；網(wǎng)絡層主要是功能層針對一些網(wǎng)絡問題進行MAC、拓撲、安全等等管理；數(shù)據(jù)鏈路層又分為LLC和MAC，對輸送過來的數(shù)據(jù)進行一個邏輯的分析建立，以保證數(shù)據(jù)管理的正常運行。

2.2 Zigbee的網(wǎng)絡拓撲結構

Zigbee技術目前支持3中通訊技術的網(wǎng)絡拓撲，其中包括星形（Star）、網(wǎng)狀（Mesh）和樹狀（Cluster Tree）。Star網(wǎng)絡技術是一種被常用于長期操作當中的網(wǎng)絡；Mesh網(wǎng)絡則是一種高檢測性的網(wǎng)絡，其可以通過無線網(wǎng)實現(xiàn)多個數(shù)據(jù)通道互聯(lián)的效果，減少故障的發(fā)生，提高數(shù)據(jù)通道的安全性能；Cluster Tree網(wǎng)絡是結合了Star網(wǎng)絡與Mesh網(wǎng)絡兩者的優(yōu)點，所拓撲出來的一種網(wǎng)絡模式。

3 Zigbee技術的應用

Zigbee技術的發(fā)展應該根據(jù)當前網(wǎng)絡技術當中所存在問題而進行推廣，以彌補其他無線網(wǎng)技術的短距離、傳送數(shù)據(jù)少、傳送速率低等缺點，做到低成本、大容量、功耗低、智能化強的特點，以完善傳感器領域的空白作用。

Zigbee技術的開發(fā)是一項工作較為復雜的技術工程，其涉及到的技術不僅有網(wǎng)絡領域當中的傳輸、射頻等技術，還涉及到了底層軟件硬件控制等技術。在對Zigbee技術進行無線傳感器網(wǎng)絡開發(fā)時，主要也就考慮到網(wǎng)絡的節(jié)點以及相適應的功能型軟件。目前，在科研人員的努力之下在硬件上已經(jīng)將Zigbee技術應用到了射頻芯片等，這些高科技含量的硬件設施降低了開發(fā)者的設計要求，只需要在其中加入一些元件就可以實現(xiàn)應節(jié)點的應用，在加上Zigbee相關軟件的開發(fā)利用，加速了Zigbee系統(tǒng)的設計，已經(jīng)進一步的簡化了用戶命令接口，普通的用戶只要使用一些簡單的命令，就可以實現(xiàn)Zigbee的網(wǎng)絡控制。

Zigbee是一項新的無線網(wǎng)絡通訊技術，其相應的標準還待于完善，也正是如此Zigbee技術在現(xiàn)實生活中的應用也受到了一定的阻礙。但是不管如何在標準化來臨之前，這是一個技術發(fā)展的趨勢，象征著網(wǎng)線網(wǎng)絡時代的真正到來，只有逐步完善無線網(wǎng)絡的標準，才可以實現(xiàn)網(wǎng)絡無處不在的理想。目前隨著Zigbee組織的聯(lián)盟，更加加速了IT技術的發(fā)展，Zigbee技術也會將變得越來越可靠靈活。

[參考文獻]

zigbee協(xié)議范文第2篇

關鍵詞：無線體域網(wǎng)；ZigBee；NS2；時延；丟包率

中圖分類號：TP212.9 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）04-0044-03

0 引 言

無線體域網(wǎng)（Wireless Body Area Network，WBAN）又稱體域傳感網(wǎng)（Body Area Sensor Networks，BASN），它是以人體為中心的通信網(wǎng)絡，是由分布于人體表面和人體內(nèi)部的傳感器和組網(wǎng)設備以及與人體有關的網(wǎng)絡元素構成[1]。WBAN隨著醫(yī)療健康領域的飛速發(fā)展以及市場的巨大需求，越來越受到學術界和產(chǎn)業(yè)界的青睞。

WBAN的業(yè)務種類異構，普通業(yè)務、緊急業(yè)務和按需業(yè)務共存，因此其對數(shù)據(jù)傳輸技術有著特殊的要求[2，3]。當前WBAN主要采用的傳輸技術標準有藍牙、ZigBee、超寬帶（UWB）、紅外和NFC等。而ZigBee技術相比于其他技術具有低復雜度、低功耗、低成本等優(yōu)點，因此更加適合應用于WBAN的數(shù)據(jù)傳輸[4]。本文將ZigBee協(xié)議應用于WBAN，結合經(jīng)典的AODV協(xié)議，構建了WBAN人體模型；進而利用網(wǎng)絡主流仿真軟件NS2，仿真測試了衡量WBAN的可靠性指標—丟包率和時效性指標—時延，探究了ZigBee協(xié)議對WBAN中數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪m用性。

1 ZigBee短距離無線通信技術的特點

ZigBee因?qū)Ｖ诘统杀?、低速率等要求，它有如下特點：

（1）廉價，ZigBee協(xié)議棧簡單，軟件實現(xiàn)簡練，需要的各項成本小[5]，隨著產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，ZigBee通信模塊的價格可降至兩美元左右；

（2）省電，ZigBee收發(fā)信息需要的功率很低，工作周期短，附有休眠模式，所以避免了更換電池和頻繁充電；

（3）網(wǎng)絡容量大，每個ZigBee網(wǎng)絡最多可支持255個設備；

（4）安全，ZigBee有鑒權的能力，保證了用戶的私人信息，加強了保密性。此外，ZigBee還有可靠、較大的網(wǎng)絡容量等特點，使ZigBee有較好的應用前景和研究價值[6]；

表1給出ZigBee與其他短距離無線通信技術的對比[7，8]。ZigBee與Bluetooth相比協(xié)議棧更簡單，需要的軟硬件資源相對少很多，且可以支持更多的傳感器節(jié)點，所以ZigBee的成本低，更方便使用；ZigBee和Wi-Fi技術相比較來說，Wi-Fi的應用相對成本高，功耗大，資源要求多；ZigBee和UWB比較來說，后者有較高的通信速率和較大的數(shù)據(jù)容量，但缺乏統(tǒng)一性的應用標準；ZigBee和NFC對比來看，ZigBee的通信距離遠大于后者，且功耗更低。因此從理論上講，ZigBee協(xié)議適合WBAN體征監(jiān)測信息的數(shù)據(jù)傳輸[9]。

2 AODV路由協(xié)議

本文依據(jù)所建WBAN中數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅x擇應用AODV（Ad hoc on-demand distance vector routing）路由協(xié)議。AODV是一種反應式路由協(xié)議，也稱為按需路由協(xié)議（On-demand Routing Protocol），僅當有數(shù)據(jù)傳輸，需要包的傳輸路徑時，才開始進行路由查找。根據(jù)國內(nèi)外學者探究的結果可知，若考慮數(shù)據(jù)源的數(shù)目、模型中節(jié)點的可移動性、以及網(wǎng)絡負載問題時，按需方式的路由算法相比于其他的算法有著很大的優(yōu)勢[10]。

AODV具體工作機制：當網(wǎng)絡中的一個節(jié)點準備向網(wǎng)絡中的其他節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)信息時，節(jié)點先檢查本身有沒有所要到達目標節(jié)點的路由，如果自身沒有儲存所要到達目標節(jié)點的路由，就開始以多播的形式發(fā)出RREQ（路由請求）報文。在所發(fā)的RREQ報文中詳細記錄了源節(jié)點和目標節(jié)點的網(wǎng)絡層地址，當鄰近節(jié)點收到源節(jié)點發(fā)出的RREQ后，首先進行判斷目標節(jié)點是否為自己。如果是，則向發(fā)起的節(jié)點發(fā)送RREP（路由回應）；若不是，則在自己的路由表中查找其中是否有到達目標節(jié)點的路由，如果有，仍然向源節(jié)點單播RREP，同樣若沒有，則會繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)接收到的RREQ進行進一步查找。概括來說，在AODV路由情況下，網(wǎng)絡中的每一個節(jié)點只有在需要進行通信時才會發(fā)送路由分組，這樣大大減少了路由查找的開銷[11]。

因此，AODV作為一種經(jīng)典的路由協(xié)議，對于無線體域網(wǎng)涉及的各個體征信息檢測傳感節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸來說可以勝任。

3 人體仿真模型的建立

在人身體上的一些關鍵部位，部署具有特定用途的傳感節(jié)點，用來實時采集人體的生理信息，在WBAN中，這樣的節(jié)點稱為體征信息檢測傳感器節(jié)點，它們把采集來的身體的生理信息轉(zhuǎn)發(fā)給匯聚節(jié)點，對于人體來說，匯聚節(jié)點可由手機充當。匯聚節(jié)點再把接收到的信息通過衛(wèi)星或局域網(wǎng)絡最終傳送到專門的部門，以此來實現(xiàn)對人體健康狀況的實時監(jiān)測，同時，也可以在自己的手機上儲存身體各項生理指標的正常范圍區(qū)間，當源節(jié)點送來的某項生理值不在正常范圍區(qū)間內(nèi)時，便會報警提醒所要檢測的主體。上述過程可以通過編寫專門的程序來實現(xiàn)，比如當主體的血糖偏低時，手機會自動啟動鬧鈴功能，假設此時鈴聲設置為A，而當血壓偏高時，鬧鈴將啟動鈴聲B，再進一步，也可以把出現(xiàn)的每種不正常生理狀況的應對策略以及注意事項，儲存在主體的手機里，在鬧鈴提示某種狀況的同時，及時提供一些可行性建議。

本論文根據(jù)在人體范圍內(nèi)構建WBAN的特征：短距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本，選擇了ZigBee協(xié)議和AODV路由協(xié)議來進行無線數(shù)據(jù)傳輸。

首先，構建一個網(wǎng)絡拓撲結構，考慮模型的現(xiàn)實應用性，仿真以人身高180 cm，并根據(jù)所測主要指標的位置以及相對應的比例，設定了十個傳感器節(jié)點和一個匯聚節(jié)點（由手機來擔任）的坐標，在仿真中以CBR（Constant Bit Rate）包業(yè)務發(fā)生器來充當人體傳感節(jié)點待發(fā)送的生理信息，而不涉及具體的信息采集過程以及每個傳感節(jié)點采集信息的內(nèi)部數(shù)據(jù)差別。因此，在程序中設定匯聚節(jié)點只接收其他節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)來的信息，而自己不采集信息。具體模型如圖1所示。

圖1 無線體域網(wǎng)體征信息檢測傳感器節(jié)點分布圖

本模型中所設節(jié)點對應的生理參數(shù)均為對人體的健康狀況非常重要的指標，例如：n10心臟起搏傳感器：可以實時采集心臟的跳動情況，并把采集到的信息轉(zhuǎn)化為相應的代碼，心臟的工作情況對于人體來說至關重要，有其對于有心臟病的群體來說重要性更加突顯；n3 EEG傳感器：能感受大腦皮質(zhì)電位波形并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號，實時檢測大腦皮層的活動情況；n2，n9血壓傳感器：實時采集人的血壓情況，把采集來的血壓轉(zhuǎn)化為二進制碼，檢測血壓值的變化，最終防止血壓高或者血壓低帶來人體的危害；n7作為匯聚節(jié)點（Sink Node）在此相當于移動通信領域中的基站，保證傳感器網(wǎng)絡與外部網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)通信。

在人體及人體周圍2 m×2 m范圍內(nèi)構建由11個節(jié)點組成的無線體域網(wǎng)，接著我們創(chuàng)建了10個UDP并把它們附加到10個傳感器節(jié)點上，然后為UDP附加1個CBR業(yè)務發(fā)生器，該發(fā)生器可以在業(yè)務節(jié)點上產(chǎn)生數(shù)據(jù)包，在n7匯聚節(jié)點上，10個傳感器節(jié)點采用CSMA/CA機制向n7發(fā)送CBR包，根據(jù)檢測的業(yè)務信息不同設定包的大小不同，表2所列是體征信息檢測傳感節(jié)點發(fā)送CBR包的大小，其發(fā)送速率均為250 Kb/s，仿真運行時間為100 s。

4 仿真分析

為了探究ZigBee協(xié)議對無線體域網(wǎng)絡的適用性，利用網(wǎng)絡仿真軟件NS2對構建模型進行了仿真，并對主要衡量可靠性指標的丟包率，以及時效性指標時延進行了測量。在仿真結束后，編寫丟包率和時延的.awk提取文件，從仿真過后產(chǎn)生的.tr文件中，提取出丟包率和時延信息[12]。.tr文件的數(shù)據(jù)格式如圖2所示。

圖2 .tr文件的數(shù)據(jù)格式圖

圖2中，數(shù)據(jù)格式中每一部分的具體內(nèi)容為：Event分為3種情況s、r、D，分別對應s發(fā)送，r接收，D丟包；Time為事件發(fā)生時間；Node為處理該事件的節(jié)點ID；Layer分為3種情況：RTR路由器Trace，AGTTrace，Mac層；Flags為分隔符；Pkt id為分組ID；Pkt type為分組類型；Pkt size為分組大小；------為分隔符；MAC Layer Info的數(shù)據(jù)如表3所列；IP Info的數(shù)據(jù)則如表4所列。

我們從模擬仿真的.tr文件里隨機抽取的一條記錄如圖3所示。

圖3 隨機抽取的.tr文件的一條記錄語句

對上述記錄格式進行解釋如下：在6.828 477 300 s時，一個ID為7的節(jié)點MAC層接收了一個CBR分組，這個分組的UID為42959，長度為32 B，源地址為1：0，目標地址為7：1，分組生存周期為30，源地址到目的節(jié)點的跳數(shù)為2。

進一步編寫“CBR-drop.awk”和“CBR-delay.awk”文件，分別用于從跟蹤文件.tr中統(tǒng)計整個網(wǎng)絡的CBR包的丟包率和CBR包端到端傳輸?shù)臅r延信息。

圖4為整個網(wǎng)絡的丟包率統(tǒng)計。在仿真運行的100 s內(nèi)，10個傳感節(jié)點共向Sink節(jié)點發(fā)送24 573個CBR數(shù)據(jù)包，sink節(jié)點共接收24 183個CBR數(shù)據(jù)包，丟包率為0.015 871。

圖4 整個網(wǎng)絡在仿真過程的丟包率

圖5為發(fā)包速率為250 Kb/s時的CBR包端到端傳輸時延統(tǒng)計曲線。從仿真時延圖中可以看出，仿真剛開始時，由于WBAN的收發(fā)包機制剛剛建立起來，網(wǎng)絡整體性能不穩(wěn)定，導致時延不穩(wěn)定，上下浮動較大，等到網(wǎng)絡整體相對穩(wěn)定下來后，端到端包的傳輸時延趨于一個相對穩(wěn)定值0.2 ms。

5 結 語

本文中，WBAN仿真系統(tǒng)采用了ZigBee無線通信協(xié)議和AODV路由協(xié)議，在發(fā)包速率上限250 Kb/s時，丟包率在2%以下，時延不超過0.3 ms，這樣的丟包率和時延值對WBAN系統(tǒng)中進行簡單的體征信息數(shù)據(jù)傳輸來說，是合理的，即它適用于無線體域網(wǎng)的短距離數(shù)據(jù)傳輸。該方法和結論對無線體域網(wǎng)及類似無線通信網(wǎng)絡選擇短距離通信協(xié)議具有積極的參考價值。

圖5 CBR數(shù)據(jù)包端到端傳輸?shù)钠骄鶗r延

仿真中設定的10個傳感節(jié)點所發(fā)CBR包的優(yōu)先級等同，而實際中，根據(jù)業(yè)務QoS需求數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級應是不同的。下一步將針對不同的CBR包設定不同的優(yōu)先級，進一步探討ZigBee技術在WBAN中的適用性。

參 考 文 獻

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zigbee協(xié)議范文第3篇

關鍵詞：ZigBee；GPRS；糧倉監(jiān)視；防火防潮

引言

隨著信息技術的不斷發(fā)展，尤其是網(wǎng)絡技術的廣泛應用，傳統(tǒng)的倉庫管理方式也朝著智能化方向發(fā)展。傳統(tǒng)倉庫管理需要人工實時查看倉庫內(nèi)的情況，費時費力，效率較低；另外，采用布線方式組成有線網(wǎng)絡監(jiān)測，存在布線復雜、維護不便、成本高等缺點。因此，采用無線傳感器網(wǎng)絡監(jiān)測倉庫環(huán)境是一個必然發(fā)展趨勢，文章提出了基于ZigBee與GPRS協(xié)議糧倉遠程監(jiān)視與防火防潮系統(tǒng)的設計。

1 系統(tǒng)框架設計

文章總體框架如圖1所示，通過溫濕度傳感器節(jié)點采集糧倉的溫濕度，通過煙霧傳感器節(jié)點采集糧倉附近的煙霧情況，并將采集到的數(shù)據(jù)報警節(jié)點與協(xié)調(diào)器節(jié)點中。然后通過協(xié)調(diào)器傳送到上位機，并通過上位機界面對數(shù)據(jù)進行顯示，并將數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)庫中。如果糧倉發(fā)生異常，通過報警節(jié)點將數(shù)據(jù)發(fā)送給SIM300，通過SIM300發(fā)送短信或打電話的方式通知值班人員及時到達現(xiàn)場進行處理。

2 基于ZigBee協(xié)議的糧倉內(nèi)部網(wǎng)絡設計

ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的局域網(wǎng)協(xié)議，其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率。因此文章通過對ZigBee網(wǎng)絡拓撲結構的分析，采用了其中的網(wǎng)狀網(wǎng)絡作為糧倉內(nèi)部網(wǎng)絡的拓撲結構。通過ZigBee無線通信技術將糧倉中的一些傳感器連接起來，從而形成一個糧倉內(nèi)部網(wǎng)絡。以下是各個節(jié)點的核心代碼：

協(xié)調(diào)器節(jié)點，用于接收溫度傳感器與煙霧傳感器的數(shù)據(jù)。

3 上位機界面設計

Qt是一個跨平臺C++圖形用戶界面應用程序開發(fā)框架。它既可以開發(fā)GUI程序，也可用于開發(fā)非GUI程序，因此，文章采用Qt進行開發(fā)，對該上位機界面進行數(shù)據(jù)顯示，如圖2所示。

4 數(shù)據(jù)庫的設計

SQLite是一款輕型的數(shù)據(jù)庫，它的設計目標是嵌入式的，而且目前已經(jīng)在很多嵌入式產(chǎn)品中使用了它，在嵌入式設備中，只需要幾百K的內(nèi)存就夠了。文章采用SQLite數(shù)據(jù)庫對糧倉所采集的數(shù)據(jù)進行存儲，如圖3所示。

5 結束語

文章提出基于ZigBee與GPRS協(xié)議糧倉遠程監(jiān)視與防火防潮系統(tǒng)設計，采用網(wǎng)狀網(wǎng)絡組網(wǎng)，實現(xiàn)對糧倉環(huán)境溫濕度與煙霧的測量，采集并在上位機界面對節(jié)點數(shù)據(jù)的顯示，通過數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進行存儲，通過SIM300實現(xiàn)報警功能，通過實驗證明這種解決方案有很強的實用性，系統(tǒng)運行穩(wěn)定。對于解決實際應用中有線網(wǎng)絡布線成本過高及不便到達、環(huán)境惡劣地區(qū)環(huán)境溫濕度監(jiān)測的問題是一個很好的解決方案。

參考文獻

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zigbee協(xié)議范文第4篇

關鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡； ZigBee； 網(wǎng)關； GPRS

中圖分類號：TP393.08 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2163（2015）02-

Design of a Lightweight Wireless Sensor Networks Gateway

LI Songtao，ZHOU Chenghu

（School of Computer， Henan Institute of Engineering， Zhengzhou 451191，China）

Abstract：In the design of remote monitoring system of regional environment，the conversion is needed from ZigBee to GPRS.Aimed at the need of interconnection between different wireless communication technology in the system， a new intelligent gateway between two different wireless communication technologies is designed.This gateway is mainly composed of Zigbee and GPRS embedded TCP/IP，and is considered to achieve the conversion of these different protocol through the software and hardware design.The practical results show that the designed gateway satisfies the need of protocol conversion in remote wireless monitoring system.

Keywords：WSN； ZigBee； Gateway； GPRS

0引 言

Zigbee作為一種新興的無線通信技術，其低速率、低成本、低功耗、自配置和靈活的網(wǎng)絡結構，非常適合無線監(jiān)控系統(tǒng)。而GPRS（General Packet Radio Service）網(wǎng)絡是一種長距離的移動通訊網(wǎng)絡具有信號覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)傳輸速率高等特點，其協(xié)議規(guī)程展示了無線和網(wǎng)絡相結合的特征。因此可以通過GPRS技術來拓展ZigBee測量控制網(wǎng)絡的作用范圍。而將兩者的特點結合起來后，就在眾多長距離、多監(jiān)控點的系統(tǒng)中得到了廣泛應用[1-3].。

基于ZigBee和GPRS的網(wǎng)關設計就是在ZigBee 無線傳感器網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)之間搭建一條數(shù)據(jù)傳輸通道，由此實現(xiàn)Zigbee協(xié)議數(shù)據(jù)包和TCP/IP 協(xié)議數(shù)據(jù)包的相互轉(zhuǎn)換，并且進一步實現(xiàn)數(shù)據(jù)在Zigbee 協(xié)議和TCP/IP 協(xié)議之間的雙向傳輸，完成ZigBee 網(wǎng)絡和IP 網(wǎng)絡的互通。系統(tǒng)設計的關鍵技術就是兩種協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

1總體設計及網(wǎng)關作用

在監(jiān)控系統(tǒng)中，網(wǎng)關的主要功能有[4-5]：

（1） 偵測并選定物理信道，分配ZigBee網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡地址，初始化網(wǎng)絡設置；

（2） 配合網(wǎng)絡所采用的MAC算法和路由協(xié)議，協(xié)助其他網(wǎng)絡節(jié)點建立路由；

（3） 完成ZigBee網(wǎng)絡與GPRS網(wǎng)絡之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換；

（4） 接收傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行分析、融合等處理；

（5） 接受監(jiān)控中心的命令，對命令分析后轉(zhuǎn)發(fā)給傳感器節(jié)點執(zhí)行。

網(wǎng)關節(jié)點由CC2430協(xié)調(diào)器模塊，GPRS模塊、電源模塊等組成。作為區(qū)域環(huán)境遠程監(jiān)控系統(tǒng)的一部分，網(wǎng)關發(fā)揮著數(shù)據(jù)傳輸和協(xié)議轉(zhuǎn)換的關鍵作用。網(wǎng)關在系統(tǒng)中的部署如圖1所示。監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部包含一個Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡，由ZigBee數(shù)據(jù)采集節(jié)點構成網(wǎng)狀網(wǎng)絡，所有的數(shù)據(jù)最終匯聚到網(wǎng)關，再由網(wǎng)關中的協(xié)調(diào)器節(jié)點完成數(shù)據(jù)的過濾、融合及轉(zhuǎn)發(fā)。除此之外，協(xié)調(diào)器模塊還具有ZigBee網(wǎng)絡的建立和協(xié)議轉(zhuǎn)換及命令的轉(zhuǎn)發(fā)等功能。GPRS模塊用來進行遠距離數(shù)據(jù)傳輸，并與遠程服務器建立起TCP/IP連接，數(shù)據(jù)可以通過Internet傳輸?shù)椒掌魃?，在服務器中完成?shù)據(jù)的存儲、顯示和分析，而后根據(jù)設定的監(jiān)控條件發(fā)出相應的控制命令，實現(xiàn)對ZigBee數(shù)據(jù)采集節(jié)點的控制。

圖1 網(wǎng)關的部署結構

Fig.1 Structure of？gateway？deployment

2協(xié)議棧分析及轉(zhuǎn)換

2.1 ZigBee協(xié)議棧

ZigBee 是電氣電子學會（IEEE） 無線個域網(wǎng)的802.15.4 技術標準，是基于開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI） 參考模型的體系結構， 如圖2所示。ZigBee是由多達65 000個無線節(jié)點組成的一個無線網(wǎng)絡，在整個網(wǎng)絡范圍內(nèi)，節(jié)點之間可以進行相互通信；每個網(wǎng)絡節(jié)點間的距離可以從標準的75米，延拓至擴展后的幾百米，而且通過增加放大電路，通信距離甚至可延伸成幾公里。在ZigBee 協(xié)議棧里，IEEE 802.15.4定義了物理層（PHY） 協(xié)議和介質(zhì)訪問控制層（MAC） 協(xié)議；同時，ZigBee 聯(lián)盟又制定了網(wǎng)絡層（NWK）、應用支持層（APS）、ZigBee設備對象（ZDO）等協(xié)議。一般情況下，用戶則可根據(jù)需求及接口來制定應用程序?qū)覽6]。

圖2 ZigBee協(xié)議棧

Fig.2 Protocol stack of ZigBee

2.2 GPRS技術

GPRS 技術是在GSM（Global System for MobileCommunications，全球移動通訊系統(tǒng)）技術的基礎上發(fā)展起來的一種新的移動通信技術，可為用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務， 還可在移動用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡之間提供高速的無線數(shù)據(jù)傳輸。GPRS 采用與GSM 相同的無線調(diào)制標準、頻帶、突發(fā)結構、跳頻規(guī)則以及一般無二的TDMA幀結構。GPRS也是分組交換技術，并且具備實時在線、按量計費、高速傳輸?shù)葍?yōu)點[7]。為方便開發(fā)，有些GPRS模塊內(nèi)嵌了完整的TCP /IP 協(xié)議，支持數(shù)據(jù)的透明傳輸與非透明傳輸，還為用戶提供了更簡單的網(wǎng)絡接口。同時，GPRS模塊將可支持標準的AT 指令集。通過終端設備、終端適配器發(fā)送AT 指令來控制移動臺的功能，從而與GSM網(wǎng)絡業(yè)務進行交互[8]。

2.3 ZigBee 協(xié)議與TCP/IP 協(xié)議的轉(zhuǎn)換

ZigBee協(xié)議與GPRS之間的轉(zhuǎn)換在網(wǎng)關完成，其協(xié)議轉(zhuǎn)換如圖3 所示。ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點接收到來自ZigBee網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)包后，對數(shù)據(jù)包進行處理。按照已經(jīng)定義的數(shù)據(jù)格式將數(shù)據(jù)重新封裝由串口發(fā)送到GPRS模塊。利用模塊內(nèi)嵌的TCP/IP 協(xié)議，將模塊設置成透明數(shù)傳模式，當GPRS聯(lián)網(wǎng)成功時，網(wǎng)關將獲得由GSM網(wǎng)絡運營商隨機分配的內(nèi)網(wǎng)IP地址，此時利用這個IP通過移動運營商的網(wǎng)關訪問Internet網(wǎng)，再將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務器上，實現(xiàn)由ZigBee到GPRS的數(shù)據(jù)傳送。需要注意的是，移動GPRS網(wǎng)關提供的NAT（網(wǎng)絡地址翻譯）端口映射服務具有很短的時效，若需要維持雙向的通信必須設置GPRS-DTU定時發(fā)送的心跳數(shù)據(jù)包，從而保持NAT端口映射。由Internet端向ZigBee端的協(xié)議轉(zhuǎn)換與前述過程相反，按照圖3即可實現(xiàn)類似解決。

圖3 ZigBee協(xié)議與GPRS之間的轉(zhuǎn)換

Fig.3 Conversion？between ZigBee protocol and？GPRS

3網(wǎng)關硬件平臺設計

網(wǎng)關硬件按照模塊化思想進行設計，電路主要由控制器模塊CC2430、GPRS模塊、液晶顯示模塊和電源模塊等組成，其硬件電路結構框圖如圖4所示。CC2430內(nèi)嵌有加強功能的8051處理器和高效的無線射頻芯片，通過軟件編程的方式將其設置為ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點。具體設計實現(xiàn)可做如下描述。

3.1 控制器模塊

在該網(wǎng)關系統(tǒng)中，將控制器、協(xié)調(diào)器和通信模塊集成為一個整體，基于這種結構，就減少了通常網(wǎng)關中單獨使用的控制模塊。由于在協(xié)議轉(zhuǎn)換的全過程并不需要用戶干預，從而實現(xiàn)了透明的協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳輸。由分析可知，這種設計方案不僅降低了成本，簡化了設計，對網(wǎng)關的可靠性也獲得了一定程度的提升。CC2430內(nèi)部不僅有加強型的單片機，內(nèi)置的Flash存儲器還可以保存全部的ZigBee協(xié)議棧，并有足夠的空間保證應用程序的流暢運行。

圖4 網(wǎng)關硬件結構

Fig.4 Structure of gateway hardware？？

3.2 GPRS模塊

GPRS模塊采用COMWAY WG-8010組件，其中內(nèi)置工業(yè)級GPRS無線模塊，提供標準RS232數(shù)據(jù)接口，可以方便地連接RTU、PLC、工控機等設備。完成初始化配置后，網(wǎng)關就可以與服務器端通過GPRS無線網(wǎng)絡和Internet網(wǎng)絡建立連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明傳輸。

4 軟件設計

4.1 ZigBee協(xié)調(diào)器軟件設計

ZigBee協(xié)調(diào)器實現(xiàn)了網(wǎng)絡的建立、傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)收集和節(jié)點管理等功能。軟件流程如圖5所示。網(wǎng)關上電后，首先進行硬件的初始化，并掃描可用的通信信道，建立ZigBee網(wǎng)絡，進一步設置網(wǎng)絡的PAN ID，等待傳感器節(jié)點加入網(wǎng)絡。當傳感器節(jié)點加入網(wǎng)絡之后，接收傳感器節(jié)點發(fā)送的傳感器數(shù)據(jù)。協(xié)調(diào)器通過RS232與GPRS模塊相連，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到GPRS模塊。具體來說，協(xié)調(diào)器軟件設計基于Z-Stack協(xié)議棧，使用C語言在IAR嵌入式編程環(huán)境下開發(fā)。Z-Stack是TI中操作系統(tǒng)、而且是基于優(yōu)先級的輪轉(zhuǎn)查詢式操作系統(tǒng)，系統(tǒng)初始化后開始執(zhí)行操作系統(tǒng)。在操作系統(tǒng)中進行的是一個輪詢式無限循環(huán)。協(xié)調(diào)器的數(shù)據(jù)收集和串口通信分別部署在兩個不同的任務中，任務之間即通過事件進行通信。

圖5 協(xié)調(diào)器軟件流程圖

Fig.5 Software flow chart of coordinator

4.2 GPRS模塊參數(shù)配置

由于GPRS模塊實現(xiàn)了DTU功能，需要對模塊的一些參數(shù)進行配置。基本內(nèi)容主要有選擇TCP/IP協(xié)議作為通信協(xié)議；設定遠程主機的IP和端口號；設置DTU的工作模式為自動連接模式，保證模塊掉線后能立即重新連接，最大限度地防止數(shù)據(jù)丟失；設置DTU串口的通信參數(shù)：波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和校驗位。這些參數(shù)要和ZigBee協(xié)調(diào)器的串口通信參數(shù)一致，保證串口通信的正常。此外，為了確保遠程數(shù)據(jù)通信的連續(xù)性，還需要設置心跳包的內(nèi)容（ASCII碼或16進制數(shù)據(jù)）和時間間隔，心跳包是為了在GPRS通信空閑中避免運營商切斷連接而定時發(fā)送的數(shù)據(jù)包。

5 結束語

本文提出了一種輕量級無線通信網(wǎng)關的設計和實現(xiàn)方案，該方案采用CC2430為核心，在網(wǎng)關內(nèi)部完成了ZigBee協(xié)議與GPRS的轉(zhuǎn)換，并通過GPRS將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠端的具有獨立IP的服務器，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的遠距離傳輸。系統(tǒng)將近距離的ZigBee通信和遠距離的GPRS通信結合起來，發(fā)揮兩種不同特點的無線通信技術的優(yōu)勢，該網(wǎng)關已在區(qū)域環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中得到了應用，實踐結果表明，該網(wǎng)關可靠性高、抗干擾能力強，具有很好的通用性。

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zigbee協(xié)議范文第5篇

關鍵詞：環(huán)境監(jiān)測；ZigBee；WiFi；無線網(wǎng)關

中圖分類號：X83 文獻標識碼：A

引言

隨著環(huán)保意識的日益加強，對于環(huán)境的監(jiān)測要求越來越高，不僅監(jiān)測的參數(shù)越來越多，而且監(jiān)測范圍越來越細，手段也更加靈活。因此，用信息技術來提升環(huán)境監(jiān)測設備不僅可能而且必要。早期環(huán)境監(jiān)測設備中的監(jiān)控數(shù)據(jù)多采用有線傳輸或者人工抄表，因其布線繁冗，成本高，位置固定，靈活度低而受到很大限制。智能化的數(shù)據(jù)采集處理與無線傳輸是環(huán)境監(jiān)測設備的重要發(fā)展趨勢。

ZigBee是目前應用最為廣泛的近場無線通信技術之一，具有自組織、低成本、低功耗、高可靠性和短時延的特點，是需要較多傳感控制節(jié)點應用的首選。ZigBee工作在2.4GHz ISM頻段，最多可容納65536個節(jié)點，節(jié)點不僅能進行數(shù)據(jù)采集，還能以多跳的方式承擔網(wǎng)內(nèi)節(jié)點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。但ZigBee單跳通信距離較短，數(shù)據(jù)傳輸速率最高僅為250kb/s@2.4GHz且不能直接與Internet互聯(lián)[1]。

為了拓展通信距離和實現(xiàn)遠程應用，文獻【2】直接給出了基于WiFi的監(jiān)控方案，但是WiFi節(jié)點功耗相對較高，組網(wǎng)方式限制了其覆蓋范圍。文獻【3】采用ZigBee和以太網(wǎng)相結合的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與遠程應用，具體是通過ARM+Linux控制通信模塊，如GPRS/CDMA或其他以太網(wǎng)接口來實現(xiàn)的。ARM芯片分別與ZigBee和通信模塊相連，通過運行ARM中Linux平臺上的代碼進行總體控制和協(xié)議轉(zhuǎn)換，此類方案雖可實現(xiàn)ZigBee與以太網(wǎng)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，但是網(wǎng)關的功耗大，成本高，協(xié)議轉(zhuǎn)換效率低，可靠性與穩(wěn)定性相對較差。

為充分利用ZigBee和WiFi的優(yōu)點，實現(xiàn)設施環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)與Internet無縫鏈接，拓展設施環(huán)境監(jiān)測設備的應用范圍。本文給出并實現(xiàn)了一種新的ZigBee-WiFi無線網(wǎng)關，該網(wǎng)關以STM32W108及AX22001為核心芯片，通過固化在芯片中的代碼實現(xiàn)ZigBee網(wǎng)絡與WiFi網(wǎng)絡的協(xié)議轉(zhuǎn)換，經(jīng)測試，該無線網(wǎng)關穩(wěn)定可靠，功耗低，能夠滿足設現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測對數(shù)據(jù)采集、無線傳輸和數(shù)據(jù)遠程應用的要求。

1.網(wǎng)關硬件設計與實現(xiàn)

ZigBee-WiFi無線網(wǎng)關位于ZigBee網(wǎng)絡和WiFi網(wǎng)絡之間，實現(xiàn)兩種不同協(xié)議的轉(zhuǎn)換。本文設計并實現(xiàn)的網(wǎng)關既是ZigBee網(wǎng)絡的協(xié)調(diào)器，負責構建和配置整個ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡，又是WiFi的無線節(jié)點，具有收集分發(fā)ZigBee節(jié)點數(shù)據(jù)、協(xié)議轉(zhuǎn)換功能。其結構和功能如圖1所示：

圖1 ZigBee-WiFi網(wǎng)關結構能功能

ZigBee部分以STM32W108CBU61為核心芯片，它是集成了符合IEEE 802.15.4標準2.4GHz收發(fā)器的32位ARM Cortex-M3微處理器，固化了Ember ZigBee協(xié)議棧，支持星型、樹狀和網(wǎng)狀三種ZigBee基本網(wǎng)絡結構[6]。

網(wǎng)關中ZigBee射頻部分在使用片內(nèi)功率放大器時，無阻擋傳輸距離約為75M，能夠滿足布局簡單，范圍較小的場合。

網(wǎng)關中WiFi部分主控核心芯片AX22001是內(nèi)置802.11無線網(wǎng)MAC/基帶雙CPU架構的TCP/IP微處理器，其中MCPU負責應用程序和TCP/IP協(xié)議處理，WCPU則負責WLAN協(xié)議處理以及以太網(wǎng)封包格式的轉(zhuǎn)換，支持軟件設置TCP 服務器、TCP客戶端以及UDP工作模式。WiFi射頻部分的核心芯片是AL2230S，它工作于2.4GHz頻段，支持802.11b/g。STM32W108與AX22001間的數(shù)據(jù)交換通過UART完成。

ZigBee和WiFi都使用2.4GHz ISM頻段，其間干擾是影響網(wǎng)關穩(wěn)定工作的重要因素。ZigBee將工作得2.4GHz頻段劃分為16個信道，信道帶寬為2MHz；WiFi則將該頻段劃分為11個信道，信道帶寬為22MHz。ZigBee與WiFi有12個信道重疊，無重疊信道最多有4個，如圖2所示。

圖2 WiFi與ZigBee信道分配圖

雖然ZigBee信號相對于WiFi屬于窄帶干擾源，WiFi通過擴頻技術可以充分抑制ZigBee信號。同時ZigBee網(wǎng)絡在信道訪問上采用了CSMA-CA碰撞避免機制，通過檢測信道上能量判斷信道狀態(tài)，這種信道占用檢測和動態(tài)信道選擇的方式對ZigBee和WiFi抗同頻干擾，實現(xiàn)共存非常重要[7] 。在網(wǎng)關的硬件設計中仍需盡可能的將ZigBee和WiFi模塊隔開且用鐵殼覆蓋以減少輻射外泄，軟件設置ZigBee與WiFi信道選擇范圍，以減少二者信道相互重疊的可能性。此外，ZigBee和WiFi模塊分別單獨供電，軟件實現(xiàn)“時分復用”，盡可能避免出現(xiàn)ZigBee和WiFi同時發(fā)送數(shù)據(jù)的情況出現(xiàn)，提高網(wǎng)關無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。

2.網(wǎng)關軟件設計與實現(xiàn)

ZigBee采用IEEE 802.15.4協(xié)議，根據(jù)節(jié)點地址進行通信，WiFi采用TCP/IP協(xié)議，根據(jù)IP地址進行通信。ZigBee傳感節(jié)點采集到的數(shù)據(jù)按照IEEE 802.15.4協(xié)議傳送到網(wǎng)關，網(wǎng)關解析出數(shù)據(jù)的有效載荷并轉(zhuǎn)發(fā)給WiFi網(wǎng)絡。當WiFi網(wǎng)絡需要發(fā)送數(shù)據(jù)給ZigBee中節(jié)點時，網(wǎng)關會根據(jù)TCP/IP數(shù)據(jù)包中含有的ZigBee節(jié)點地址將有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到指定節(jié)點。網(wǎng)關軟件通過調(diào)用協(xié)議棧建立并維護網(wǎng)絡通信，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換在應用層上實現(xiàn)。

網(wǎng)關中ZigBee模塊作為協(xié)調(diào)器，負責ZigBee網(wǎng)絡的建立，信息接收、匯總及傳輸。協(xié)調(diào)器上電后掃描信道創(chuàng)建ZigBee網(wǎng)絡，選定一個PANID作為協(xié)調(diào)器的網(wǎng)絡標識，創(chuàng)建路由表，廣播網(wǎng)絡允許節(jié)點加入網(wǎng)絡。ZigBee模塊的工作流程如圖3所示：

圖3 ZigBee協(xié)調(diào)器工作流程圖

WiFi模塊負責WiFi網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)收發(fā)，支持AD-HOC直連和基礎網(wǎng)絡模式兩種通信模式。本文將WiFi節(jié)點配置成基礎網(wǎng)絡模式，通過無線路由與上位機進行數(shù)據(jù)交換。WiFi模塊上電后，初始化硬件和網(wǎng)絡協(xié)議棧，設置模塊參數(shù)，掃描信道加入無線局域網(wǎng)絡。圖4為WiFi模塊工作流程圖：

圖4 WiFi模塊工作流程圖

ZigBee向WiFi發(fā)送數(shù)據(jù)：網(wǎng)關內(nèi)的ZigBee協(xié)調(diào)器接收到節(jié)點傳來的數(shù)據(jù)后將其與發(fā)送節(jié)點地址通過UART發(fā)送給AX22001主MCU，運行在主MCU中的程序?qū)?shù)據(jù)及節(jié)點地址打包通過WiFi發(fā)送出去。WiFi向ZigBee發(fā)送數(shù)據(jù)：AX22001主MCU將接收到的IP數(shù)據(jù)包解包提取目的節(jié)點地址和數(shù)據(jù)，通過UART將其發(fā)送給網(wǎng)關內(nèi)的ZigBee協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器根據(jù)目的節(jié)點地址將數(shù)據(jù)發(fā)送到指定節(jié)點上。

3.系統(tǒng)測試與結果分析

為測試ZigBee-WiFi無線網(wǎng)關的運行情況，本文采用多線程技術開發(fā)了上位機監(jiān)控測試程序，其中主線程用來接收數(shù)據(jù)，發(fā)送線程用來發(fā)送數(shù)據(jù)。ZigBee-WiFi網(wǎng)關與測試程序之間通信通過Socket套接字來完成，網(wǎng)關運行在服務器模式下，測試程序運行在客戶端模式下，通信流程如圖5所示。

圖5 socket通信流程圖

測試時將ZigBee采集節(jié)點設置為全功能路由節(jié)點，外接溫濕度、光強、二氧化碳濃度傳感器。在一112M×49M食品生產(chǎn)車間中布置15個數(shù)據(jù)采集結點，測試程序運行在PC上，配置PC使得ZigBee-WiFi網(wǎng)關和PC工作在同一無線網(wǎng)絡中。ZigBee-WiFi網(wǎng)關首先加電啟動，然后運行位于WiFi網(wǎng)絡中PC上的測試程序，輸入指定的IP地址和端口后，點擊連接。接收數(shù)據(jù)結果如圖6所示。

圖6 上位機接收數(shù)據(jù)

接收到的數(shù)據(jù)包括ZigBee節(jié)點64位全球唯一的物理地址地址，如圖中“0080E102001BC0A8”，接收到的信號的強度RSSI，該參數(shù)可被用來判定鏈接質(zhì)量，其余分別為傳感器測得的環(huán)境參數(shù)值。同時上位機通過WiFi向ZigBee中所有節(jié)點循環(huán)依次發(fā)送數(shù)據(jù)，ZigBee節(jié)點均可正確接收。經(jīng)多天連續(xù)運行測試，數(shù)據(jù)傳輸多在單跳內(nèi)完成且時延小于10ms，丟包與信號強度及頻率有關，據(jù)測試結果可知網(wǎng)關丟包率小于1%。上述結果表明設計的網(wǎng)關節(jié)點功能符合要求且系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠。

4.結論

本文以STM32W108及AX22001為核心芯片設計并實現(xiàn)了一個用于環(huán)境監(jiān)測中的ZigBee-WiFi無線網(wǎng)關。該網(wǎng)關能夠滿足ZigBee與WiFi兩種不同網(wǎng)絡間數(shù)據(jù)互聯(lián)要求，實現(xiàn)了ZigBee網(wǎng)絡與WiFi網(wǎng)絡的無縫連接，拓展了ZigBee網(wǎng)絡的覆蓋范圍，方便與遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連接。同時，該網(wǎng)關較其他方案具有功耗低，結構簡單，組網(wǎng)方便等特點。

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