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随着科技的进步,人们不断朝着智能化,网络化方向发展。融合了传感器技术,控制技术,信息采集与处理技术的ZigBee无线传感网络应运而生。ZigBee无线网络由无数的节点组成,通过数据帧转发技术,实现信息采集与传输。ZigBee作为一种短距离无线通信技术,它凭借自身的特点专注于数字家庭,工业控制,医疗监控等领域,开拓了广阔的市场。随着ZigBee标准的颁布,ZigBee技术如虎添翼,逐渐走入我们生活的每一个角落。
ZigBee无线网络具有低功耗、低成本、低速率、近距离的特点,在短距离低速率无线网络中扮演着非常重要的角色,具有广阔的应用前景。随着ZigBee联盟的成立,国外众多半导体公司纷纷推出符合ZigBee标准的芯片和协议栈;而在国内也掀起了学习ZigBee技术的高潮。
ZigBee协议栈作为ZigBee无线网络的核心技术,影响着无线网络的功能,性能以及稳定性,在应用过程中起着举足轻重的作用。本文在研读IEEE802.15.4标准和ZigBee协议标准的基础上,详细研究协议栈各层的结构和功能,以及相关的路由算法,开发出具有自主知识产权的协议栈--Wit-Stack。它符合ZigBee标准,以物理层、MAC层、网络层、应用层组成;应用层向外提供用户接口函数,利用这些函数进行应用程序设计,很容易实现ZigBee无线网络的各项功能。
CC2430作为TI公司在ZigBee网络上SOC解决方案,它符合ZigBee标准,硬件集成了物理层与MAC层。我们以CC2430作为硬件平台,移植Wit-Stack协议栈,组建“基于ZigBee无线网络的智能家居系统”,对该系统进行详细测试。测试结果表明:Wit-Stack协议栈符合ZigBee标准,在实际应用中达到性能稳定。最后,对实验结果深入分析,找出协议栈需要完善的地方,并提出了改进方向。