紫蜂技术及其应用

第1章绪论

1.1引言

1.2ZigBee的起源

1.3ZigBee技术概述

1.4几种常用的短距离无线通信技术

1.41红外技术

1.4.2数字增强无绳电话技术

1.4.3家庭无线电射频技术

1.4.4蓝牙技术

1.4.5超宽带无线通信技术

1.4.6IEEE802.11X技术

1.4.7射频识别技术

1.5几种短距离无线通信技术的性能比较

第2章ZigBee技术的网络拓扑结构

2.1ZigBee技术的体系结构

2.2ZigBee技术的网络拓扑结构

2.3低速无线个域网的功能分析

2.3.1超帧的结构

2.3.2数据传输模式

2.3.3帧结构

2.3.4网络的鲁棒性

2.3.5功耗

2.3.6安全性

2.4原语的概念

第3章ZigBee物理层协议规范

3.1ZigBee物理层协议

3.1.1ZigBee工作频率的范围

3.1.2信道分配和信道编码

3.1.3发射功率

3.1.4接收灵敏度

3.2ZigBee物理层服务

3.2.1物理层数据服务

3.2.2物理层管理服务

3.2.3物理层枚举型数据的描述

3.3物理层协议数据单元的结构

3.4物理层的常量和PIB属性

3.4.1物理层的常量

3.4.2物理层的PIB属性

3.52.4GHz频带的物理层规范

3.5.1数据传输速率

3.5.2扩展调制

3.5.32.4GHz频带的无线通信规范

3.6868／915MHz物理层描述

3.6.1868／915MHz频带的数据率

3.6.2扩展调制

3.6.3868／915MHz频带的无线通信规范

3.7无线通信的通用规范

3.7.1发射状态到接收状态转换时间

3.7.2接收状态到发射状态转换时间

3.7.3差错向量的定义3.7.4接收信号的中心频率误差

3.7.5发射功率和接收机最大输入电平

3.7.6接收机的能量检测

3.7.7链路品质信息

3.7.8清除信道评估

第4章ZigBee的MAc层协议规范

4.1MAC层的服务规范

4.1.1MAC层的数据服务

4.1.2MAC层的管理服务

4.1.3连接原语

4.1.4断开连接原语

4.1.5信标通告原语

4.1.6读取个域网信息库属性的原语

4.1.7保护时隙管理原语

4.1.8孤点通告原语

4.1.9复位MAC层原语

4.1.10指定接收机工作时间的原语

4.1.11信道扫描原语

4.1.12通信状态原语

4.1.13写MAC层PIB属性原语

4.1.14升级超帧配置原语

4.1.15与协调器同步的原语

4.1.16请求协调器数据的原语

4.1.17MAC牧举值描述

4.2MAC帧结构

4.2.1MAC层帧结构概述

4.2.2不同类型帧的结构

4.3MAC层的命令帧

4.3.1连接和断开命令

4.3.2协调器交互作用

4.3.3GTS分配和解除分配

4.4MAC常量和PIB属性

4.4.1MAC常量

4.4.2MACPIB属性

4.5MAC层功能描述

4.5.1信道访问

4.5.2启动和维护PAN

4.5.3设备的连接和断开连接

4.5.4同步

4.5.5事务处理

4.5.6发送、接收和确认

4.5.7保护时隙的分配与管理

4.5.8帧安全

4.6安全方案规范

4.6.1安全方案的组成

4.6.2AES　CTR安全方案

4.6.3AES　CCM安全方案

4.6.4AESCBC　MAC安全方案

4.7MAC层与物理层之间的信息序列图

第5章ZigBee技术网络层5.1ZigBee网络层概况

5.1.1ZigBee体系结构

5.1.2网络拓扑

5.1.3网络层概况

5.2网络层服务协议

5.3网络层管理服务

5.3.1网络发现

5.3.2网络的形成

5.3.3允许设备连接

5.3.4路由器初始化

5.3.5设备同网络连接

5.3.6直接将设备同网络连接

5.3.7断开网络连接

5.3.8重新复位设备

5.3.9接收机同步

5.3.10信息库维护

5.4帧格式

5.4.1通用网络层帧格式

5.4.2各种帧类型的格式

5.5命令帧

5.5.1路由请求命令

5.5.2路由应答命令

5.5.3路由错误命令

5.6常量和NIB属性

5.6.1网络层常量

5.6.2网络层信息库

5.7功能描述

5.7.1网络和设备的维护

5.7.2发送和接收

5.7.3路由选择

5.7.4信标传输时序

5.7.5广播通信

5.7.6MAC层信标中网络层的信息

第6章ZigBee技术的典型应用

6.1FreescaleMCl3192及相关开发环境

6.2Chipcon射频芯片C2420和CC2430及相关开发环境

6.2.1CC2420射频芯片架构及性能指标

6.2.2CC2430射频芯片性能介绍

6.3基于FreescaleMCl3192和HCS08微控制器所设计的无线传感器网络

6.3.1系统简介

6.3.2工程实现原理

6.4基于Chipcon射频芯片CC2430所设计的无线温湿度测控系统

6.4.1探测头

6.4.2接收器

6.5基于ZigBee技术的煤矿井下定位监控系统

6.6基于ZigBee技术的其他几个应用

附录：常用术语英汉对照表

参考文献

　　本书的目的是为需要和准备进行ZigBee技术研究以及开发的广大读者提供一个接触和深入掌握ZigBee技术的参考工具。全书共分6章，全书首先对ZigBee技术原理、协议体系结构进行了较全面和详细的分析和阐述，主要包括物理层协议、MAC层协议、网络层协议等，在此基础上，介绍了ZigBee技术的网络结构及其几种典型应用。
　　本书在介绍目前几种短距离无线通信技术的基础上，深入地介绍了紫蜂(ZigBee)技术的网络结构、物理层、MAC层和网络层的协议标准，以及ZigBee技术的几种典型应用。全书共分为6章，第1章主要介绍了ZigBee技术的发展状况，分析了目前几种短距离无线通信技术的主要特点，并对常用的短距离无线通信技术进行了比较；第2章介绍了ZigBee技术的网络拓扑结构和特征；第3章介绍了ZigBee技术的物理层协议规范；第4章介绍了ZigBee技术的MAC层协议规范；第5章介绍了ZigBee技术网络层协议规范；第6章介绍了ZiGBee技术的几种典型应用。　　本书内容丰富，叙述深入浅出，既可作为相关专业大学生与研究生的教材，也可以供广大从事短距离无线通信技术研究和应用的工程技术人员参考。