智能網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù) 課后習(xí)題及答案 項目5 ZigBee通信技術(shù)

思考題與練習(xí)題1.什么是ZigBee?答：ZigBee是一種新興的短距離、低速率無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)提案。在此前曾被稱作“HomeRFLite”或“FireFly”無線技術(shù)，主要用在近距離無線連接。2.簡述ZigBee的發(fā)展概況。答：ZigBee基礎(chǔ)是IEEE802.15.4，它是IEEE無線個人區(qū)域網(wǎng)(PANPersonalAreaNet-work）工作組的一項標(biāo)準(zhǔn)，被稱作IEEE802.15.4(ZigBee）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。ZigBee不只是802.15.4的名字。因為IEEE802.15.4僅規(guī)范了低級MAC層和物理層協(xié)議，但ZigBee聯(lián)盟對其網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和API進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。ZigBee完全協(xié)議用于一次可直接連接到--個設(shè)備的基本節(jié)點的4K字節(jié)或者作為Hub或路由器的協(xié)調(diào)器的32K字節(jié)。每個協(xié)調(diào)器可連接多達(dá)255個節(jié)點，而幾個協(xié)調(diào)器則可形成一個網(wǎng)絡(luò)，對路由傳輸?shù)臄?shù)目則沒有限制。ZigBee聯(lián)盟還開發(fā)了安全層，以保證這種便攜設(shè)備不會意外泄漏其標(biāo)識，而且這種利用網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)距離傳輸不會被其他節(jié)點獲得。3.ZigBee具有什么特點?答：（1）低功耗（2）低成本（3）數(shù)據(jù)傳輸速率低（4）時延短（5）網(wǎng)絡(luò)容量大（6）可靠（7）安全（8）傳輸距離靈活思考題與練習(xí)題1.ZigBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)體系中包含哪幾層？分別是什么？答：2.各個層的數(shù)據(jù)包格式是什么？答：它是基于標(biāo)準(zhǔn)的開放式系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)七層模型，但是僅定義了那些與ZigBee相關(guān)的層。在IEEE802.15.4-2003標(biāo)準(zhǔn)中定義了兩個較低層:物理層（PHY）和媒體訪問控制子層(MAC)。ZigBee聯(lián)盟在此基礎(chǔ)上建立了網(wǎng)絡(luò)層（NWK)和應(yīng)用層（APL)構(gòu)架。其中，應(yīng)用層的架構(gòu)由應(yīng)用支持子層(APS)、ZigBee設(shè)備對象（ZDO)和制造商制定義的應(yīng)用對象三部分組成。3.ZigBee技術(shù)中存在哪四種原語？答：請求原語:用后綴Request表示,請求服務(wù)的開始。指示原語:用后綴Indication表示,用來指示有某--事件發(fā)生,它可以由遠(yuǎn)方的--個服務(wù)請求產(chǎn)生,也可能是內(nèi)部事件引起。響應(yīng)原語:用后綴Response表示﹐是對請求原語的響應(yīng)。確認(rèn)原語:用后綴Confirm表示,用來傳送請求原語執(zhí)行的結(jié)果。思考題與練習(xí)題IEEE802.15.4網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備分類有幾種？分別是什么？答：根據(jù)設(shè)備在硬件方面所具有的通信能力，IEEE802.15.4定義了網(wǎng)絡(luò)中的兩種裝置:全功能設(shè)備(FullFunctionDevice，F(xiàn)FD)和精簡功能設(shè)備(ReduceFunctionDevice，RFD)。RFD主要用于簡單的控制應(yīng)用，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較少，占用的傳輸與通信資源并不多，在網(wǎng)絡(luò)中一般作為通信終端。FFD則需要功能相對復(fù)雜的MCU，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中一般扮演網(wǎng)絡(luò)控制與管理的重要角色。ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備分類有幾種？分別是什么？設(shè)備功能是什么？答：根據(jù)ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，作為ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本單元，傳感器節(jié)點可以根據(jù)其在網(wǎng)絡(luò)中完成的不同任務(wù)被分為三類:協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點，它們分別對應(yīng)IEEE802.15.4中定義的PAN協(xié)調(diào)器、協(xié)調(diào)器和一般設(shè)備。只有協(xié)調(diào)器可以建立網(wǎng)絡(luò)，同時還可以使路由器與終端節(jié)點與其綁定并接收它們發(fā)來的數(shù)據(jù)信息，然后傳送給監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行處理、存儲。傳感器終端節(jié)點感知并采集被監(jiān)測對象的物理信息，再通過無線方式發(fā)送給協(xié)調(diào)器;如果傳感器