Zigbee技術(shù)的物理層、主要功能和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議

　　ZigBee模塊是一種物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)終端，利用ZigBee網(wǎng)絡(luò)為用戶提供無線數(shù)據(jù)傳輸功能。該產(chǎn)品采用高性能的工業(yè)級(jí)ZigBee方案，提供SMT與DIP接口，可直接連接TTL接口設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸功能；低功耗設(shè)計(jì)，最低功耗小于1mA；提供6路I/O，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字量輸入輸出、脈沖輸出；其中有3路I/O還可實(shí)現(xiàn)模擬量采集、脈沖計(jì)數(shù)等功能。

　　Zigbee技術(shù)的物理層和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議如下：

　　物理層：Zigbee技術(shù)使用IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，定義了在ISM頻段（2.4GHz、915MHz和868MHz）進(jìn)行一對(duì)多和多對(duì)多通信的物理層。物理層通過提供對(duì)信道訪問機(jī)制的支持，支持多種傳輸速率，最高可達(dá)250kbps。

　　標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議：Zigbee技術(shù)使用了基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議棧，該協(xié)議棧由物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成。

　　物理層：負(fù)責(zé)封裝和解封裝物理數(shù)據(jù)包，處理信道訪問以及提供在ISM頻段內(nèi)的無線通信。

　　MAC層：管理無線鏈路，包括安全認(rèn)證、信道管理、數(shù)據(jù)傳輸、連接管理和供電優(yōu)化等。

　　網(wǎng)絡(luò)層：提供多跳網(wǎng)絡(luò)的支持、路由選擇和組網(wǎng)等功能，支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

　　應(yīng)用層：支持各種安全、控制、監(jiān)測(cè)和管理等應(yīng)用。

　　總之，Zigbee技術(shù)通過支持物理層的通信機(jī)制、MAC層的鏈路管理、網(wǎng)絡(luò)層的路由選擇、應(yīng)用層的多種功能，提供了一套完整的物理層和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，支持一對(duì)多和多對(duì)多的低功耗、無線通信和傳感器網(wǎng)絡(luò)。

　　Zigbee標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議物理層的主要功能包括以下幾個(gè)方面：

　　支持長(zhǎng)距離傳輸：物理層需要支持長(zhǎng)距離無線傳輸，使得 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)能夠滿足很多應(yīng)用的需求。

　　支持多種調(diào)制方式：物理層需要支持多種調(diào)制方式，如二進(jìn)制頻移鍵控（Binary Phase Shift Keying，BPSK）、四進(jìn)制頻移鍵控（Quadrature Phase Shift Keying，QPSK）等，以適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)要求。

　　提供多種工作頻段：Zigbee 支持多種工作頻段，包括 2.4GHz、868MHz 和 915MHz 等，以提供更多的選擇和兼容性。

　　數(shù)據(jù)封裝：物理層需要對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝和解封裝，以處理傳輸過程中的差錯(cuò)和重試等。

　　支持幀同步：物理層通過實(shí)現(xiàn)幀同步機(jī)制，確保 Zigbee 的幀能夠被正確地接收和解碼。

　　處理信道訪問：物理層需要支持信道訪問機(jī)制，以提供無沖突的數(shù)據(jù)傳輸，通常使用的是 CSMA-CA 的訪問規(guī)則。

　　提供清晰的信道類型：物理層需要提供清晰的信道類型，包括接收信道、發(fā)送信道、掃描信道、空閑信道和預(yù)留信道等。

　　低功耗：物理層需要支持低功耗的設(shè)計(jì)，以延長(zhǎng)設(shè)備的壽命，通常使用的是快速休眠和低功耗待機(jī)等技術(shù)。

　　綜上所述，Zigbee標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議物理層需要支持長(zhǎng)距離傳輸、多種調(diào)制方式、多種工作頻段、數(shù)據(jù)封裝、幀同步、信道訪問、清晰的信道類型和低功耗設(shè)計(jì)等功能，以提供可靠、高效的無線通信。

　　審核編輯：郭婷