候洪丽，张霄霞，王福明

(中北大学信息与通信工程学院，山西太原030051)

0 引言

ZigBee的基础是 IEEE802.15.4，这是IEEE无线个人区域网工作组的一项标准，被称作 IEEE802.15.4(ZigBee)技术标准。ZigBee协议由五家公司共同提出:Honeywell、Invensys、三菱电气、摩托罗拉和飞利浦。IEEE802.15.4工作组为ZigBee定义了三个免受权频段:2.4 GHz(全球应用)，915 MHz(美国)和868 MHz(欧洲)。

ZigBee采用DSSS技术，与蓝牙等无线通讯技术相比，它具有如下特点［1］:

(1)功耗更低:ZigBee Alliance网站公布，以一般电池电力而言，ZigBee产品可使用数月至数年之久。它非常适用于那些需要一年甚至更长时间才需更换电池的设备(如典型的监控设备)。

(2)接入设备多:ZigBee的解决方案支持每个网络协调器带有255个激活节点，多个网络协调器可以联接大型网络。2.4 GHz频段可容纳16个通道，每个网络协调器带有255个激活节点(蓝牙只有8个)，ZigBee技术允许在一个网络中包含4千多个节点。

(3)成本更低:ZigBee只需要80C51之类的低档处理器以及少量的软件即可实现，无需主机平台。从天线到应用实现只需1块芯片即可。蓝牙需依靠较强大的主处理器(如ARM7)，芯片构架也比较复杂。

(4)传输速率更低:ZigBee的低功率导致了低传输速率，其原始数据吞吐速率在2.4 GHz(10channels)频段为250 kbps，在 915 MHz(6 channels)频段为 40 kbps，在 868 MHz(1 channel)频段为20 kbps。传输距离为10～20 m。

1 ZigBee协议栈

ZigBee标准采用分层结构，根据开放式通信系统互联模型，从上往下具有物理层、数据链路层、网络层、应用支持子层和应用层［2］。从网络层以上的协议有ZigBee联盟制定，IEEE802.15.4标准定义物理层和数据链路层。

1.1 物理层(PHY)

物理层是协议层的最底层，主要工作是要启动与关闭无线传输接收器、传输与接收数据、使用频道的选择、在目前频道上做讯号能量侦测、数据调变传输与接收解调、空闲频道评估(CCA)和针对接收的封包执行链路品质指示(LQI)。……