基于ZIGBEE無(wú)線傳輸協(xié)議的微型煙霧報(bào)警系統(tǒng)

1、基于ZIGBEE無(wú)線傳輸協(xié)議的微型煙霧報(bào)警系統(tǒng)專業(yè)：電子信息工程 摘要：如今，移動(dòng)互聯(lián)已經(jīng)進(jìn)入了我們生活的方方面面，信息與數(shù)據(jù)無(wú)處不在，嵌入式系統(tǒng)改變著人們的生活方式。本文旨在利用Zigbee無(wú)線通信協(xié)議，配合CC2530模塊，希望能完成一套智能監(jiān)控?zé)熿F報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在安卓智能手機(jī)上完成對(duì)實(shí)時(shí)溫度信號(hào)的監(jiān)控。通過(guò)廣泛查閱研究傳感器技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)方面的文獻(xiàn)資料之后，本文采用目前較之其他方案更加低功耗、低成本、組網(wǎng)靈活的ZigBee無(wú)線通信技術(shù)組建監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，使用多種傳感器檢測(cè)信號(hào)，通過(guò)wifi無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信，將數(shù)據(jù)上傳到安卓智能手機(jī)客戶端上。該微型監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)組建、數(shù)據(jù)采集

2、與傳輸、遠(yuǎn)程信息交互。主要的研究?jī)?nèi)容如下：1、討論實(shí)現(xiàn)家庭煙霧監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的意義，國(guó)內(nèi)國(guó)外各個(gè)國(guó)家，在這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，未來(lái)的趨勢(shì)。比較組網(wǎng)過(guò)程可以使用的各種組網(wǎng)技術(shù)，詳細(xì)分析本方案所使用的Zigbee技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。2、提供基于WIFI無(wú)線局域與Zigbee的家庭無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖，傳感器負(fù)責(zé)收集相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)由zigbee模塊傳輸數(shù)據(jù)到本地服務(wù)器，再由服務(wù)器通過(guò)wifi傳輸?shù)桨沧渴謾C(jī)客戶端上顯示。通過(guò)相應(yīng)的軟件編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從硬件端到客戶端的傳輸。3、對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件的聯(lián)合調(diào)試，調(diào)試結(jié)果說(shuō)明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的功能。并對(duì)論文大致脈絡(luò)進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)化的梳理，并且對(duì)不足之處加以總結(jié)。關(guān)鍵詞：

3、 zigbee 無(wú)線通信 傳感器 煙霧報(bào)警 Micro smoke alarm system based on Zigbee wireless transmission protocol Major: Electronic Information Engineering Abstract: With the development of mobile Internet, we live in an era full of the information and data.The Zigbee wireless communication protocol is used to complete

4、 a set of intelligent monitoring of smoke alarm system, cooperating CC2530 modules, implemented on android smartphone for real-time monitoring of temperature signal in this paper. Through broadaccess to the sensor technology, wireless communication technology of the literature, this design with Zigb

5、ee is more power-saving, lower cost, more flexible, monitoring a variety of sensors through wifi wireless local area network to realize remote communication, uploading data to android smartphone on the client side.It is mainly discussed as fellows: 1. the meaning of family smoke monitoring alarm sys

6、tem.Research in the field of the present situation and the development situation at home and abroad. a detailed analysis on advantages and disadvantages of Zigbee. 2. Zigbee home wireless monitoring system is based on WIFI while various sensors is responsible for collecting relevant data, through th

7、e Zigbee module to transmit data to a local server, and then by the server via WIFI transfer to shown on the android client in order to implement the data from the hardware to the client. 3.Joint debugging on both software and hardware. The results of debugging show that the system has realized the

8、anticipated function. At the end of the paper ,it summarizes what can we do to get a further perfection.Key words： Zigbee Wireless Communication Sensor Smoke Warning目 錄1引言61.1選題意義61.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)61.3 本文的主要內(nèi)容72.整體設(shè)計(jì)方案概述82.1 系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)思路與方案82.2 無(wú)線通信技術(shù)的對(duì)比82.2.1 藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)92.2.2 Wi-Fi(無(wú)線高保真)技術(shù)92.2.3

9、IrDA(紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會(huì))技術(shù)92.2.4 ZigBee(紫蜂)技術(shù)92.2.5 UWB(超寬帶)技術(shù)92.2.6 NFC(近距離無(wú)線傳輸)技術(shù)103.系統(tǒng)硬件平臺(tái)113.1 CC2530芯片介紹113.2開發(fā)板原理123.3 傳感器143.3.1 MQ-2氣體傳感器143.3.2 DS18B20 數(shù)字溫度計(jì)154.系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái)164.1 IAR Embedded workbench164.2 smartRF flash programmer164.3 程序代碼174.3.1 Z-Stack協(xié)議發(fā)送函數(shù)AF_DataRequest174.3.2 上位機(jī)程序195.系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試與調(diào)試反饋24

10、6.總結(jié)27參考文獻(xiàn)28致謝29外文資料中文譯文30外文資料原文381引言1.1選題意義隨著社會(huì)的進(jìn)步，信息科技的不斷發(fā)展，人們已經(jīng)從2000年初的互聯(lián)網(wǎng)PC時(shí)代，進(jìn)入到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。無(wú)線通信技術(shù)與傳感器技術(shù)以及嵌入式技術(shù)飛速發(fā)展，各種應(yīng)用層出不窮，為人們生活工作帶來(lái)了方便。對(duì)家居環(huán)境的要求也變得越來(lái)越高，在家庭中使用各種電子產(chǎn)品以及天然氣的過(guò)程中會(huì)引發(fā)產(chǎn)生火災(zāi)的安全隱患，所以需要一個(gè)家庭檢測(cè)系統(tǒng)。能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情并告知戶主，以便于將安全意外事故發(fā)生的可能性降低，帶來(lái)的人身傷害與經(jīng)濟(jì)損失降到最低。本文中的Zigbee無(wú)線煙霧監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用了多種技術(shù)：無(wú)線通信技術(shù)，傳感器技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，嵌入式

11、技術(shù)。將他們有機(jī)結(jié)合，組成一個(gè)具有家庭監(jiān)控、報(bào)警的綜合應(yīng)用系統(tǒng)。傳統(tǒng)的家庭監(jiān)控系統(tǒng)一般都采用有線布線的方式來(lái)進(jìn)行連接，然而這種方式帶來(lái)的缺點(diǎn)顯而易見：安裝復(fù)雜、維護(hù)性差、成本較高、可靠性不夠高等。本文使用的zigbee技術(shù)組建局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，能夠在較低的成本下完成易組裝與高可靠性的家庭煙霧監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)通過(guò)家庭wifi構(gòu)建的無(wú)線局域網(wǎng)，把數(shù)據(jù)上傳到PC，和手機(jī)上，使得信息的監(jiān)控更加的便捷與方便。1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)無(wú)線煙霧監(jiān)控屬于智能家居的范疇，是一個(gè)融合了自動(dòng)化控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、有線或者無(wú)線的通信技術(shù)于一體的智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。智能家居最早出現(xiàn)于上世紀(jì)80年美國(guó)聯(lián)合技術(shù)公司承建的“城市

12、廣場(chǎng)”，“城市廣場(chǎng)”是1984年美國(guó)聯(lián)合技術(shù)公司對(duì)位于康涅狄格州哈特福德市的一座金融大廈進(jìn)行了一定智能化改造之后的結(jié)果，被認(rèn)為是世界上最早的智能大廈。該大廈裝備了一整套自動(dòng)化系統(tǒng)，用于設(shè)備管理，信息通信，水電控制，以及自動(dòng)辦公。這些功能成為了后來(lái)智能建筑領(lǐng)域標(biāo)志性的功能搭配。伴隨著這一方案的成功實(shí)踐，各個(gè)國(guó)家地區(qū)的服務(wù)提供商陸續(xù)推出了自己的解決方案。 2014年國(guó)內(nèi)智能家居市場(chǎng)發(fā)展報(bào)告新加坡的解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)三表的自動(dòng)抄送，防火防盜等報(bào)警功能，家用電器的控制功能，可視化的對(duì)講功能等。美國(guó)的ATT公司憑借其在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上的優(yōu)勢(shì)，利用Agere Systems Commpy 的trueone解決

13、方案，可以為用戶提供將監(jiān)控信息發(fā)送到遠(yuǎn)端個(gè)人計(jì)算機(jī)或者手機(jī)上的服務(wù)。相較于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的智能家居技術(shù)起步較晚，并且加之人口多、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異性等因素，使得智能家居發(fā)展受阻。近幾年國(guó)家宏觀調(diào)控的經(jīng)濟(jì)政策的出臺(tái)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)及無(wú)線通信領(lǐng)域的創(chuàng)新扶持，以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)浪潮的來(lái)襲，使得智能家居重新走進(jìn)人們的視線。在中國(guó)的北上廣深地區(qū)，智能家居已經(jīng)生根落地，進(jìn)入了很多的家庭。家庭監(jiān)控作為智能家居的一個(gè)重要分支，主要呈現(xiàn)出如下幾個(gè)趨勢(shì)：一、信息傳輸方式從以前的有線方式轉(zhuǎn)為更為高效便捷的無(wú)線傳輸方式；二、監(jiān)控功能從單一化向多功能融合進(jìn)行演進(jìn)；三、本地監(jiān)控向遠(yuǎn)程監(jiān)控進(jìn)行發(fā)展，智能手機(jī)成為了熱門的監(jiān)控端。1.3

14、本文的主要內(nèi)容在第一章與第二章討論實(shí)現(xiàn)家庭煙霧監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的意義。國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與發(fā)展情況。比較組網(wǎng)過(guò)程可以使用的各種組網(wǎng)技術(shù)，詳細(xì)分析本方案所使用的Zigbee技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。在第三章第四章提供基于WIFI無(wú)線局域網(wǎng)與Zigbee的家庭無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖，傳感器負(fù)責(zé)收集相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)由zigbee模塊傳輸數(shù)據(jù)到本地pc，再由pc通過(guò)wifi傳輸?shù)桨沧渴謾C(jī)客戶端上顯示。通過(guò)相應(yīng)的軟件編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從硬件端到客戶端的傳輸。在第五章對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件的聯(lián)合調(diào)試，測(cè)試性能直至達(dá)到所需的功能標(biāo)準(zhǔn)。并對(duì)論文進(jìn)行總結(jié)梳理，指出可以進(jìn)一步深入的地方。2. 整體設(shè)計(jì)方案概述2.1 系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)思

15、路與方案2.1.1 系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能概述1) 室內(nèi)的可燃?xì)怏w（瓦斯）泄露檢測(cè)。家庭中，如若使用天然氣沒有及時(shí)關(guān)閉，那么容易造成瓦斯泄露，對(duì)人體呼吸產(chǎn)生影響，危害住戶的健康。嚴(yán)重時(shí)，甚至產(chǎn)生家庭火災(zāi)。一旦能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，便能大大降低損失。2) 室內(nèi)溫度檢測(cè)。實(shí)時(shí)獲取室內(nèi)溫度，可以幫助戶主及時(shí)的調(diào)整室內(nèi)溫度以達(dá)到最舒適的溫度值，提升居住體驗(yàn)。同時(shí)也作為煙霧報(bào)警的輔助檢測(cè)參數(shù)存在。3) 室內(nèi)光強(qiáng)檢測(cè)。判斷室內(nèi)是否光照通暢，同時(shí)可以判斷使用場(chǎng)景是白天還是黑夜。4） PC上位機(jī)客戶端收集ZIGBEE協(xié)調(diào)器傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。5） 建立一個(gè)wifi無(wú)線局域網(wǎng)，使得手機(jī)和PC處于同一局域網(wǎng)中。通過(guò)PC上位機(jī)和手機(jī)

16、建立通信，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)app上。2.1.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案溫度傳感器ZIGBEE模塊2光敏傳感器煙霧傳感器Zigbee模塊1PC上位機(jī)手機(jī)客戶端圖2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案流程圖2.2 無(wú)線通信技術(shù)的對(duì)比目前使用較廣泛的近距無(wú)線通信技術(shù)有藍(lán)牙(Bluetooth),無(wú)線局域網(wǎng)802.11(Wi-Fi)和紅外線數(shù)據(jù)傳輸(IrDA).此外，還有一些具有發(fā)展?jié)摿Φ慕酂o(wú)線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，分別是ZigBee,超寬頻,短距通信,WiMedia,GPS,DECT,無(wú)線1394和專用無(wú)線系統(tǒng)等。2.2.1 藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)藍(lán)牙作為短距離通信的一種?？捎糜跓o(wú)線數(shù)據(jù)與語(yǔ)音的通信，成本低，通信距離短。優(yōu)勢(shì)

17、：安全性高。藍(lán)牙設(shè)備在通信時(shí)，工作的頻率是不停地同步變化的，也就是跳頻通信。雙方的信息很難被抓獲，防止被破解或惡意插入欺騙信息。易用性。藍(lán)牙技術(shù)是一項(xiàng)即時(shí)技術(shù)，不要求固定的基礎(chǔ)設(shè)施，且易于安裝和設(shè)置。不足：通信速度不高。只能用于輕量級(jí)應(yīng)用，對(duì)傳輸速度不敏感的應(yīng)用場(chǎng)景。傳輸距離短。一般不超過(guò)10米。2.2.2 Wi-Fi(無(wú)線高保真)技術(shù)既無(wú)線寬帶。通信協(xié)議全名為IEEE 802.11b。優(yōu)勢(shì)：覆蓋范圍廣。其無(wú)線電波的覆蓋范圍廣，穿透力強(qiáng)。可以方便地為整棟大樓提供無(wú)線的寬帶互聯(lián)網(wǎng)的接入。速度快。傳輸數(shù)據(jù)與語(yǔ)音的最高速度可達(dá)300Mb/s，可用于用戶接入互聯(lián)網(wǎng)后完成瀏覽視頻、下載大文件等。不足：安

18、全性相較于藍(lán)牙技術(shù)不足，沒有使用調(diào)頻技術(shù)，雖然使用了加密協(xié)議，但仍然暴露在被惡意破解的風(fēng)險(xiǎn)之中。2.2.3 IrDA(紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會(huì))技術(shù)IrDA使用紅外線進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸技術(shù)。優(yōu)勢(shì)：成本低廉，不需要申請(qǐng)頻率的使用權(quán)。功耗低，方便易用。安全性較高。不足：IrDA是一種視距傳輸，通信終端之間必須保持一定的距離且不能被其他物體隔斷，作為一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸技術(shù)只能連接2臺(tái)設(shè)備。2.2.4 ZigBee(紫蜂)技術(shù)ZigBee使用 2.4 GHz 波段，采用跳頻技術(shù)。優(yōu)勢(shì)：低能耗。因?yàn)閰f(xié)議簡(jiǎn)單，使用成本也隨之降低。網(wǎng)絡(luò)容量大。每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多可支持255個(gè)設(shè)備。 不足：數(shù)據(jù)傳輸速

19、率低。只有10kb/s250kb/s，專注于低傳輸應(yīng)用。有效范圍小。有效覆蓋范圍為1075m之間。2.2.5 UWB(超寬帶)技術(shù)UWB（Ultra Wideband）利用非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，頻譜范圍寬。UWB最高支持110MB/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，在傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。特點(diǎn)：信道衰落對(duì)數(shù)據(jù)傳輸影響小，載貨能力低。精度高，速度快 。穿透性高，成本低。2.2.6 NFC(近距離無(wú)線傳輸)技術(shù)又稱近場(chǎng)通信技術(shù)，采用了雙向的識(shí)別和連接的NFC現(xiàn)已發(fā)展成無(wú)線連接技術(shù)。它能快速自動(dòng)地建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，為蜂窩設(shè)備、藍(lán)牙設(shè)備、Wi-Fi 設(shè)備提供一個(gè)“虛擬連接”，使電子設(shè)備可以在短距離范圍進(jìn)行通

20、訊。特點(diǎn)：簡(jiǎn)化了交互過(guò)程，過(guò)濾了電子噪聲，成為更安全便捷的通信方式。NFC還可以為WIFI、藍(lán)牙等通信協(xié)議進(jìn)行“加速”，從而使得傳輸速率和距離得到提高。 2.2.7 幾項(xiàng)無(wú)線通信技術(shù)的橫向?qū)Ρ缺?.2上述幾種無(wú)線通信協(xié)議參數(shù)表參數(shù)指標(biāo)名稱傳輸速度通信距離頻段安全性功耗主要應(yīng)用Bluetooth1Mbps20-200m2.4GHz高20mA通信、汽車、ITWi-Fi11-54Mbps20-200m2.4GHz低10-50mA無(wú)線上網(wǎng)、PC、PDAZigBee100Kbps20-200m2.4GHz中5mA無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、醫(yī)療儀器數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制UWB53-480Mbps0.2-40m3.1GH

21、z-10.6GHz高10-50mA消防、救援、醫(yī)療NFC424Kbps20m13.6GHz極高10mA手機(jī)、近場(chǎng)通信技術(shù)由表2.2我們可以看到，ZIGBEE擁有的低功耗，較好可靠性，以及足夠的傳輸速率，使得其能夠滿足家庭無(wú)線傳輸傳感器數(shù)據(jù)的需求。3. 系統(tǒng)硬件平臺(tái)3.1 CC2530芯片介紹CC2530芯片具有如下特性：核心同時(shí)具備高性能和低功耗的特性；符合IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的2.4GHZ的RF無(wú)線電收發(fā)機(jī)；靈敏度高，抗干擾性強(qiáng)；支件支持CSMA/CA功能；較寬的電壓范圍（2.0-3.6v）；數(shù)字化RSSI/LQI支持和強(qiáng)大的DMA功能；能夠檢測(cè)電池狀態(tài)與溫度；集成了14位的模 /

22、數(shù)轉(zhuǎn)換的adc集成AES安全協(xié)處理器；一整套強(qiáng)大和靈活的開發(fā)工具。 如圖3.1可見，CC2530的功能模塊分布情況。 圖3.1 CC2530片上系統(tǒng)的功能模塊3.2開發(fā)板原理Zigbee開發(fā)板有兩部分，如下：(1) 射頻板原理射頻板主要包含了CC2530芯片，射頻天線，和與應(yīng)用板的接口。原理圖如圖3.2。(2) 應(yīng)用板原理應(yīng)用板包含了許多模塊，有l(wèi)ed顯示電路，JTAG 調(diào)試電路，鍵盤電路等。led顯示電路如圖3.3，led顯示電路包含了4個(gè)發(fā)光二極管。用于板級(jí)應(yīng)用。JTAG調(diào)試電路，如圖3.4。鍵盤電路，4個(gè)按鍵，可針對(duì)其開發(fā)不同的應(yīng)用。如圖3.5。圖3.2 CC2530射頻板部分原理圖3.

23、3 LED顯示電路原理圖3.4 JTAG調(diào)試電路圖3.5 鍵盤電路3.3 傳感器3.3.1 MQ-2氣體傳感器該傳感器具有廣泛的測(cè)試范圍，優(yōu)秀的靈敏度，穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)，具有簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)電路。家庭和工廠的氣體檢測(cè)常使用該傳感器，可檢測(cè)液化氣、丁烷、丙烷等氣體。如圖3.6是該傳感器的電路基本原理。圖3.7則為該傳感器實(shí)物圖。圖3.6 煙霧傳感器原理圖圖3.7 煙霧傳感器實(shí)物圖3.3.2 DS18B20 數(shù)字溫度計(jì)DS18B20 數(shù)字溫度計(jì)是一種單總線器件，具有體積小，線路簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。DS18B20單端口即可實(shí)現(xiàn)通信。測(cè)量溫度范圍在 55到 125之間。 圖3.7是該數(shù)字溫度計(jì)的簡(jiǎn)要示意圖。圖3.7 數(shù)

24、字溫度計(jì)示意圖4. 系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái)4.1 IAR Embedded workbenchIAR Embedded workbench 作為一套完整的開發(fā)工具，可用于嵌入式開發(fā)的調(diào)試與代碼生成。該開發(fā)工具內(nèi)置了針對(duì)不同芯片的代碼優(yōu)化器，Iar embeddedworkbench可以為MSP430芯片生成高效可靠的代碼。如圖4.1是該工具的初始化界面。圖4.1 Iar 開發(fā)環(huán)境初始界面4.2 smartRF flash programmerSmartRF由德州儀器TI公司開發(fā)，可以對(duì)基于ARM的無(wú)線MCU中的FLASH模塊進(jìn)行編程與燒寫。在IAR編寫好的程序可以向外輸出成HEX文件，利用flash

25、 programmer可以直接燒寫進(jìn)flash中，更加方便。如圖4.2為該工具的初始化界面。圖4.1 flash programmer初始化界面4.3 程序代碼4.3.1 Z-Stack協(xié)議發(fā)送函數(shù)AF_DataRequesttypedef struct  byte endPoint; /端點(diǎn)號(hào)  byte *task_id; / Pointer to location of the Application task ID.  SimpleDescriptionFormat_t *simpleDesc; /設(shè)備的簡(jiǎn)單描述 &

26、#160;afNetworkLatencyReq_t latencyReq; /枚舉結(jié)構(gòu) 必須用 noLatencyReqs 填充 endPointDesc_t;目標(biāo)設(shè)備的簡(jiǎn)單描述結(jié)構(gòu)AF.htypedef structbyte EndPoint; /EP ID (EP=End Point)uint16 AppProfId; / profile ID（剖面ID）uint16 AppDeviceId; / Device IDbyte AppDevVer:4; /Device Version 0x00 為 Version 1.0byte Reserved:4; / AF_V1_SUPPORT us

27、es for AppFlags:4.byte AppNumInClusters; /終端支持的輸入簇的個(gè)數(shù)cId_t *pAppInClusterList;        /指向輸入Cluster ID列表的指針byte AppNumOutClusters;    /輸出簇的個(gè)數(shù)cId_t *pAppOutClusterList; /指向輸出Cluseter ID列表的指針 SimpleDescriptionFormat_t;AF.htypedef enumnoLatency

28、Reqs,fastBeacons,slowBeacons afNetworkLatencyReq_t;第三個(gè)參數(shù)：uint16 cID 簇ID第四個(gè)參數(shù)：len 要發(fā)送的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度第五個(gè)參數(shù)：uint8 *buf 指向發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖的指針第六個(gè)參數(shù)：uint8 *transID事務(wù)序列號(hào)指針。如果消息緩存發(fā)送，這個(gè)函數(shù)將增加這個(gè)數(shù)字第七個(gè)參數(shù)：發(fā)送選項(xiàng)，可以由下面一項(xiàng)，或幾項(xiàng)相或得到AF_ACK_REQUEST 0x10 要求APS應(yīng)答，這是應(yīng)用層的應(yīng)答，只在直接發(fā)送（單播）時(shí)使用。 AF_DISCV_ROUTE 0x20 總要包含這個(gè)選項(xiàng) AF_SKIP_ROUTING 0x80 設(shè)置這個(gè)選項(xiàng)

29、將導(dǎo)致設(shè)備跳過(guò)路由而直接發(fā)送消息。終點(diǎn)設(shè)備將不向其父親發(fā)送消息。返回值：該函數(shù)的返回值：afStatus_t類型枚舉型的，成功或4.3.2 上位機(jī)程序關(guān)鍵代碼：void CWsnPcMonitorDlg:ReceiveDataAnalysis()/ static int step = 0x00;int i=0;unsigned char Id;unsigned char temh,teml;/數(shù)據(jù)高低字節(jié)if (CheckReceiveData()Id = dataReceive2;teml=dataReceive3;temh=dataReceive4;switch(dataReceive1)

30、case 0x80: /握手檢測(cè)MessageBox("握手成功！");break;case 0x81: /讀取溫度/MessageBox("讀取成功！");unsigned char flag;char pChBuf8;unsigned int num;if(temh&0x80)/判斷正負(fù)flag = 1;elseflag = 0;num=teml*625; /小數(shù)部分的取值每位代表0.0625（精度）if(flag=1) /判斷正負(fù)溫度pChBuf0='-' /+0x2d 為變"-"ASCII碼else p

31、ChBuf0='+' if(temh/100=0)pChBuf1=' 'elsepChBuf1=temh/100+0x30; /+0x30 為變 09 ASCII碼if(temh/10%10=0)&&(temh/100=0)pChBuf2=' 'elsepChBuf2=temh/10%10+0x30;pChBuf3=temh%10+0x30;pChBuf4='.'pChBuf5=num/1000+0x30;/忽略小數(shù)點(diǎn)后1位的數(shù)pChBuf6='0'/顯示溫度數(shù)值if (Id = 1)m_temp1

32、 = pChBuf;else if (Id = 2)m_temp2 = pChBuf;else if (Id = 3)m_temp3 = pChBuf;else if (Id = 4)m_temp4 = pChBuf;UpdateData(FALSE);tempValueBufId-1 = temh+num/10000;break;case 0x82: /讀取氣體/顯示氣體數(shù)值if (Id = 1)m_Gas1 = teml;else if (Id = 2)m_Gas2 = teml;else if (Id = 3)m_Gas3 = teml;else if (Id = 4)m_Gas4 =

33、teml;UpdateData(FALSE);break;case 0x83: /讀取光強(qiáng)/顯示光強(qiáng)數(shù)值if (Id = 1)m_Light1Level = 220-teml;else if (Id = 2)m_Light2Level = 220-teml;else if (Id = 3)m_Light3Level = 220-teml;else if (Id = 4)m_Light4Level = 220-teml;UpdateData(FALSE);break;/顯示溫度計(jì)m_tempDisp1.SetPosition(tempValueBuf0);m_tempDisp2.SetPosit

34、ion(tempValueBuf1);m_tempDisp3.SetPosition(tempValueBuf2);m_tempDisp4.SetPosition(tempValueBuf3);/顯示溫度曲線if (m_SelectPlotIndex = 0)m_plotx.GetChannel(0).AddYElapsedSeconds(tempValueBuf0);m_plotx.GetChannel(1).AddYElapsedSeconds(tempValueBuf1);m_plotx.GetChannel(2).AddYElapsedSeconds(tempValueBuf2);m_

35、plotx.GetChannel(3).AddYElapsedSeconds(tempValueBuf3); else if (m_SelectPlotIndex = 1)m_plotx.GetChannel(0).AddYElapsedSeconds(m_Light1Level);m_plotx.GetChannel(1).AddYElapsedSeconds(m_Light2Level);m_plotx.GetChannel(2).AddYElapsedSeconds(m_Light3Level);m_plotx.GetChannel(3).AddYElapsedSeconds(m_Lig

36、ht4Level);else if (m_SelectPlotIndex = 2)m_plotx.GetChannel(0).AddYElapsedSeconds(m_Gas1);m_plotx.GetChannel(1).AddYElapsedSeconds(m_Gas2);m_plotx.GetChannel(2).AddYElapsedSeconds(m_Gas3);m_plotx.GetChannel(3).AddYElapsedSeconds(m_Gas4);break; else /rcv is error5. 系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試與調(diào)試反饋分別開啟終端和接收端的電源，開發(fā)板上的LED3會(huì)

37、亮起。 再進(jìn)行如下圖的操作。圖5.1表示了上位機(jī)的初始化界面。根據(jù)圖5.2的方式我們能順利讓其工作圖5.1 上位機(jī)初始化界面圖5.2 上位機(jī)軟件使用步驟第一步設(shè)置接入的com口，這里為com1.第二步，點(diǎn)擊打開“按鈕”，打開端口。第三步，點(diǎn)擊“自動(dòng)刷新”，使其保持刷新頻率。然后按上圖中的步驟迚行操作。各傳感器數(shù)據(jù)如上圖5.3顯示，溫度數(shù)據(jù)在用手碰18b20的時(shí)候會(huì)上升，如圖5.4。光強(qiáng)數(shù)據(jù)在用手捂住光敏的時(shí)候會(huì)變化，如圖5.5，氣體數(shù)據(jù)在用打火機(jī)的氣熏煙霧傳感器的時(shí)候會(huì)上升，如圖5.6。圖5.3 初始溫度曲線圖5.4 探測(cè)到人體手掌溫度后曲線圖5.5 氣體含量變化圖5.6 光強(qiáng)變化6. 總結(jié)

38、本文著重討論了實(shí)現(xiàn)家庭煙霧監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的意義，國(guó)內(nèi)國(guó)外在這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)的趨勢(shì)。通過(guò)比較各種組網(wǎng)技術(shù)，詳細(xì)分析本方案所使用的Zigbee技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。提供基于WIFI無(wú)線局域與Zigbee的家庭無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖，傳感器負(fù)責(zé)收集相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)由zigbee模塊傳輸數(shù)據(jù)到本地服務(wù)器，再由服務(wù)器通過(guò)wifi傳輸?shù)桨沧渴謾C(jī)客戶端上顯示。通過(guò)相應(yīng)的軟件編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從硬件端到客戶端的傳輸。對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件的聯(lián)合調(diào)試，調(diào)試結(jié)果說(shuō)明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的功能。參考文獻(xiàn)1 網(wǎng)頁(yè)2014年國(guó)內(nèi)智能家居市場(chǎng)發(fā)展報(bào)告2 高守瑋，吳燦陽(yáng). zigbee技術(shù)實(shí)踐教程M. 北京航空航天大學(xué)出版社，2009：1

39、-4193 李文仲，段朝玉. zigbee2007/PRO協(xié)議棧實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐M. 北京航空航天大學(xué)出版社，2009：1-3104 李文仲，段朝玉. zigbee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與入門實(shí)戰(zhàn)M. 北京航空航天大學(xué)出版社， 2007:1-3505 李文仲. zigbee2006無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與定位實(shí)戰(zhàn)M. 北京航空航天大學(xué)出版社， 2008：1-4006 呂治安. zigbee網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用開發(fā)M. 北京航空航天大學(xué)出版社， 2008：1-3307 李文仲. PIC單片機(jī)與zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)戰(zhàn)M. 北京航空航天大學(xué)出版社， 2008：1-3758 金純. zigbee技術(shù)基礎(chǔ)與案例分析M. 國(guó)防工業(yè)出版社， 2

40、008：1-4509 蔣挺，趙成林. 紫蜂技術(shù)及其應(yīng)用M. 北京郵電大學(xué)出版社， 2006：1-30010 瞿雪，劉盛德. Zigbee E技術(shù)及其應(yīng)用M. 北京航空航天大學(xué)出版社， 2007：1-27311 王殊. 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的理論及應(yīng)用M. 北京航空航天大學(xué)出版社， 2007：1-42012 麻信洛，李曉中. 無(wú)線局域網(wǎng)構(gòu)建及應(yīng)用M. 國(guó)防工業(yè)出版社， 2009：1-3013 劉萍, 胡杰. 基于ZigBee 的智能家居室內(nèi)通信系統(tǒng)J. 湖南農(nóng)機(jī),2011,38(9):40-41.14 姚建峰, 郭旭展. 基于Zigbee 技術(shù)的智能家居系統(tǒng)J. 無(wú)線互聯(lián)科技,2012(10):53-8

41、8.15 徐海峰. 基于Zigbee 智能家居的低功耗節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)J. 綠色科技,2012(6):277-279.16 網(wǎng)頁(yè). 維基百科Zigbee詞條/wiki/ZigBee.致謝本文完成于大四最后一年，轉(zhuǎn)眼間臨近畢業(yè)，是時(shí)候畫上一個(gè)完美的句號(hào)了。這篇論文的完成，離不開很多人的幫助和關(guān)心，在這里表示感謝。首先，感謝我的導(dǎo)師王正勇副教授，這幾個(gè)月來(lái)得到了她的的悉心指導(dǎo)與大力支持。本論文完成途中，幾經(jīng)波折，進(jìn)度受阻，卻在老師的督促與支持中，最終順利完成。同時(shí)感謝，幾位室友對(duì)我的支持與幫助，寢室提供了良好的學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)交流的氛圍，大家在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間互相督促與

42、支持，為論文的順利完成提供了助力。最后感謝我的父母，是你們一直以來(lái)的無(wú)私支持與鼓勵(lì)，才能使我順利完成學(xué)業(yè)。外文資料中文譯文ZigBee（來(lái)自維基百科）ZigBee是一種規(guī)范，一套用來(lái)創(chuàng)建小型，低功耗數(shù)字無(wú)線電私有局域網(wǎng)的高層通信協(xié)議。 ZigBee的是基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)。雖然受限于它的低功耗，zigbee的傳輸距離僅為10-100米，但這也取決于輸出功率和環(huán)境特點(diǎn)，ZigBee設(shè)備可以通過(guò)將數(shù)據(jù)通過(guò)中間設(shè)備的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，以達(dá)到更遙遠(yuǎn)的長(zhǎng)距離傳輸。 ZigBee的通常用于低數(shù)據(jù)速率應(yīng)用，需要長(zhǎng)電池壽命和安全性的網(wǎng)絡(luò)（ZigBee網(wǎng)絡(luò)是由128位的對(duì)稱加密密鑰保護(hù)）。ZigBee具有

43、標(biāo)準(zhǔn)值為的250千比特/ s的速率，最適合于對(duì)傳感器和輸入設(shè)備間歇性的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。它的應(yīng)用包括無(wú)線燈的開關(guān)，家用顯示器的電子計(jì)數(shù)器，交通管理系統(tǒng)，以及其他消費(fèi)電子設(shè)備和工業(yè)設(shè)備需要短距離低速率無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。由ZigBee規(guī)范定義的技術(shù)產(chǎn)品比使用其它無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（WPAN），如Bluetooth或Wi-Fi的技術(shù)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)起來(lái)更加簡(jiǎn)單也更便宜。ZigBee的構(gòu)思于1998年，規(guī)范于2003年，并于2006年對(duì)其名稱進(jìn)行修訂，其名字的來(lái)歷是源于蜜蜂返潮后跳的搖擺舞。概述ZigBee是一種低成本，低功耗，無(wú)線網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的，針對(duì)于需要超長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間的設(shè)備進(jìn)行無(wú)線控制和監(jiān)視，應(yīng)用廣闊的發(fā)

44、展標(biāo)準(zhǔn)。 Zigbee設(shè)備具有低延時(shí)，從而進(jìn)一步降低平均電流。 ZigBee的芯片通常集成了射頻電路和60-256 KB的閃存微控制器。 ZigBee的應(yīng)用范圍涉及工業(yè)，科學(xué)和醫(yī)療（ISM）無(wú)線電頻帶：全球大多數(shù)地區(qū)為2.4 GHz; 中國(guó)為784MHz，歐洲為868 MHz，在美國(guó)和澳大利亞為 915MHz。數(shù)據(jù)率從20 kbit / s的（868 MHz頻帶）至250KB/s（2.4 GHz頻段）。ZigBee的網(wǎng)絡(luò)層本身支持星型和樹型網(wǎng)絡(luò)，和通用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)必須有一個(gè)協(xié)調(diào)器，負(fù)責(zé)其對(duì)網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建，對(duì)其參數(shù)和維護(hù)性的控制。在星型網(wǎng)絡(luò)中，協(xié)調(diào)器必須是中央節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)中的樹叉和網(wǎng)格允許使用的

45、ZigBee路由器來(lái)擴(kuò)展在網(wǎng)絡(luò)層的通信。ZigBee的建立在IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.15.4定義的低速率無(wú)線個(gè)域網(wǎng)的物理層和媒體訪問(wèn)控制。該規(guī)范包括四個(gè)額外的主要組成部分：網(wǎng)絡(luò)層，應(yīng)用層，ZigBee設(shè)備對(duì)象（ZDOs），并允許定制和有利于全面集成制造商定義的應(yīng)用對(duì)象。 ZDOs負(fù)責(zé)多項(xiàng)任務(wù)，包括追蹤裝置的角色，管理要求加入網(wǎng)絡(luò)，以及設(shè)備發(fā)現(xiàn)和安全性。ZigBee是通信協(xié)議的全球標(biāo)準(zhǔn)由工作組有關(guān)的IEEE 802.15工作組下制定的。該系列的第四，WPAN低速率/ ZigBee是最新的，并提供規(guī)范具有低數(shù)據(jù)率，消耗功率非常低，并因此特點(diǎn)是超長(zhǎng)的電池壽命的設(shè)備。其他標(biāo)準(zhǔn)，如藍(lán)牙和IrDA處理高數(shù)據(jù)速

46、率應(yīng)用，如語(yǔ)音，視頻和局域網(wǎng)的通信。歷史ZigBee的風(fēng)格的自組織特設(shè)的數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)是孕育于上世紀(jì)90年代。在2004年12月14日IEEE 802.15.4-2003 ZigBee規(guī)范被批準(zhǔn)了 。2005年6月13日Z(yǔ)igBee聯(lián)盟宣布可用性規(guī)范1.0，這一規(guī)范便是廣為人知的Zigbee 2004規(guī)范。2006年9月，ZigBee 2006規(guī)范出臺(tái)后，淘汰了 2004年的協(xié)議棧。（2006主要用于替換2004年以“簇庫(kù)”的消息/鍵值對(duì)結(jié)構(gòu)。）該庫(kù)是一套標(biāo)準(zhǔn)化的命令，下稱為集群的名字，如智能能源，家庭自動(dòng)化，ZigBee的光鏈路團(tuán)體組織5ZigBee PROZigBee PRO，也被稱為Zig

47、bee 2007協(xié)議，增強(qiáng)的ZigBee Pro的協(xié)議規(guī)范，被張貼于2007年10月30日和定稿，同年。的ZigBee PRO是ZigBee的與2006年的設(shè)備完全向后兼容。一個(gè)ZigBee 2007設(shè)備可以加入并運(yùn)營(yíng)一個(gè)ZigBee 2006網(wǎng)絡(luò)上，反之亦然。由于路由選項(xiàng)的差異，ZigBee專業(yè)設(shè)備必須成為非路由一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)2006和ZigBee 2006設(shè)備上的ZigBee終端設(shè)備（ZEDs）必須成為一個(gè)ZigBee PRO網(wǎng)絡(luò)上ZEDs。在這些設(shè)備上運(yùn)行的應(yīng)用程序的工作原理相同，無(wú)論他們腳下堆疊輪廓。第一個(gè)ZigBee應(yīng)用概況，家庭自動(dòng)化，宣布2007年11月2日。典型的應(yīng)用領(lǐng)域

48、包括：家庭娛樂(lè)和控制 - 家庭自動(dòng)化，智能照明，先進(jìn)的溫度控制，安全保障，電影和音樂(lè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)工業(yè)控制嵌入式傳感醫(yī)療數(shù)據(jù)采集煙霧及防盜報(bào)警樓宇自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)配置文件ZigBee聯(lián)盟是一組維護(hù)和發(fā)布的ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的公司。10術(shù)語(yǔ)ZigBee是這一組，而不是一個(gè)單一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的注冊(cè)商標(biāo)。該聯(lián)盟發(fā)布的應(yīng)用程序配置文件允許多個(gè)OEM廠商合作，創(chuàng)建可互操作的產(chǎn)品。 IEEE 802.15.4和ZigBee 11之間的關(guān)系是類似的IEEE 802.11和Wi-Fi聯(lián)盟之間。無(wú)線電硬件用于ZigBee的無(wú)線設(shè)計(jì)已經(jīng)在大規(guī)模生產(chǎn)低成本經(jīng)過(guò)精心優(yōu)化。它有幾個(gè)模擬階段，并使用數(shù)字電路盡可能。雖然無(wú)線電本身是廉

49、價(jià)的，ZigBee的資格過(guò)程涉及的物理層的要求，一個(gè)完整的驗(yàn)證。從相同的驗(yàn)證半導(dǎo)體掩模組衍生的所有無(wú)線電設(shè)備將享受同樣的射頻特性。該故障可能削弱其他設(shè)備的電池壽命ZigBee網(wǎng)絡(luò)上未經(jīng)物理層。 ZigBee射頻解決方案對(duì)功率和帶寬非常嚴(yán)格的限制。因此，無(wú)線電與由802.15.4-2006標(biāo)準(zhǔn)第6條給予指導(dǎo)測(cè)試。大多數(shù)廠商計(jì)劃在廣播和微控制器集成到單一芯片上19越來(lái)越小的設(shè)備。20本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了未經(jīng)許可的2.4 GHz（全球）運(yùn)行，915兆赫（美洲和澳大利亞）和868兆赫（歐洲）ISM頻段。十六個(gè)聲道被分配在2.4GHz頻帶，每個(gè)通道間隔5MHz的間隔，雖然只使用2 MHz的帶寬。的無(wú)線電采用直接

50、序列擴(kuò)頻spectrumcoding，它是由數(shù)字流進(jìn)入調(diào)制器進(jìn)行管理。二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）被用在868和915 MHz的頻帶，和偏移正交相移鍵控（OQPSK），該發(fā)送每符號(hào)兩個(gè)比特被用在2.4GHz頻帶中。原始的，過(guò)度的空氣數(shù)據(jù)率是250千比特/每信道s在2.4 GHz頻帶，40 kbit / s的每個(gè)通道中的915 MHz頻段，和20 kbit / s的在868 MHz頻段。實(shí)際的數(shù)據(jù)吞吐量會(huì)小于規(guī)定的最大位速率由于數(shù)據(jù)包開銷和處理延遲。在2.4GHz的傳輸距離室內(nèi)應(yīng)用可以是10-20米，這取決于結(jié)構(gòu)的材料，被穿透的壁的數(shù)目和在該地理位置允許的輸出功率。21戶外用，線路的視距范圍可能高

51、達(dá)1500米，取決于輸出功率和環(huán)境特點(diǎn)1 編輯。射頻的輸出功率通常為0-20 dBm的（1-100毫瓦）。設(shè)備類型和操作模式ZigBee設(shè)備有三種類型：ZigBee協(xié)調(diào)器（ZC）：最有能力的設(shè)備，協(xié)調(diào)員形成網(wǎng)絡(luò)樹的根，并可能縮小到其他網(wǎng)絡(luò)。恰好有各個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)的ZigBee協(xié)調(diào)器，因?yàn)樗菃?dòng)該網(wǎng)絡(luò)最初（ZigBee的LightLink規(guī)范也允許操作而不一個(gè)ZigBee協(xié)調(diào)器，使其更可用于過(guò)度的貨架家用產(chǎn)品）的裝置。它存儲(chǔ)了有關(guān)網(wǎng)絡(luò)信息，包括擔(dān)任信托中心和存儲(chǔ)庫(kù)進(jìn)行安全密鑰。28 29ZigBee路由器（ZR）：以及運(yùn)行的應(yīng)用程序的功能，一個(gè)路由器可以充當(dāng)一個(gè)中間路由器，傳遞來(lái)自其它設(shè)備的數(shù)

52、據(jù)。ZigBee終端設(shè)備（ZED）：只包含足夠的功能來(lái)跟我們的父節(jié)點(diǎn)（無(wú)論是協(xié)調(diào)器或路由器）;它不能從其它設(shè)備中繼的數(shù)據(jù)。這種關(guān)系允許節(jié)點(diǎn)睡著一個(gè)顯著量的時(shí)間，從而使電池壽命長(zhǎng)。甲ZED需要最少量的存儲(chǔ)器，因此可以制造比ZR或ZC便宜。當(dāng)前的ZigBee協(xié)議支持標(biāo)及非標(biāo)啟用網(wǎng)絡(luò)。在啟用非信標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)非時(shí)隙CSMA / CA信道接入機(jī)制被使用。在這種類型的網(wǎng)絡(luò)中，紫蜂路由器典型地具有其接收機(jī)連續(xù)活動(dòng)，因此需要一個(gè)更堅(jiān)固的電源。然而，這允許在其中某些設(shè)備連續(xù)接收異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，而其他被檢測(cè)的外部刺激時(shí)僅發(fā)送。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的典型例子是無(wú)線燈開關(guān)：在燈的ZigBee節(jié)點(diǎn)可接收不斷，因?yàn)樗B接到電源，而電池供

53、電的光開關(guān)將保持睡著了，直到開關(guān)被拋出。然后交換機(jī)醒來(lái)，發(fā)送一個(gè)命令到燈，接收確認(rèn)，并返回到睡眠狀態(tài)。在這種網(wǎng)絡(luò)中的燈節(jié)點(diǎn)將至少一個(gè)ZigBee路由器，如果不是ZigBee協(xié)調(diào);交換節(jié)點(diǎn)通常是ZigBee終端設(shè)備。在信標(biāo)使能的網(wǎng)絡(luò)中，被稱為的ZigBee路由器的專用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送周期性信標(biāo)，以確認(rèn)它們的存在到其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)可以信標(biāo)之間睡覺，從而降低其占空比和延長(zhǎng)其電池壽命。信標(biāo)間隔取決于數(shù)據(jù)速率;它們的范圍可以從15.36毫秒到251.65824秒在250千比特/秒，從24毫秒到393.216秒在40 kbit / s的和從48毫秒到786.432秒在20 kbit / s的。然而，與長(zhǎng)信標(biāo)間隔低占空比操作需要精確的定時(shí)，可以與需要低產(chǎn)品成本沖突。在一般情況下，的ZigBee協(xié)議的時(shí)間收音機(jī)打開最小化，以便降低電力消耗。在信標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)僅需要而信標(biāo)被傳輸?shù)教幱诨顒?dòng)狀態(tài)。在啟用非信標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中，功耗是決然不對(duì)稱的：有些設(shè)備始終處于活動(dòng)狀態(tài)，而其他大部分時(shí)間在睡覺。除了智能能源規(guī)范2.0，ZigBee設(shè)備都需要符合IEEE 802.15.4