Zigbee框架體系結構及組網(wǎng)技術的研究

　　③應用程序接口

　　應用程序接口(Application Interface，API)負責向用戶提供簡單的應用軟件接口，包括應用子層支持(Application Sub-layger Suppo rt，APS)和Zigbee設備對象(Zigbee Device Object，ZDO)等，實現(xiàn)應用層對設備的管理。

　　應用于層支持(Application Sub-layger Support，APS)提供網(wǎng)絡層與應用層之間的鏈接界面，維持兩個層面之間的鏈接表，并在鏈接之間傳遞信息，并維持建立著一個ASP資訊庫。

　　Zigbee設備對象(Zigbee Device Object，ZDO)的功能包括起始應用支持層次，網(wǎng)絡層以及安全服務等，并負責建立上層應用所需要的各種資訊，發(fā)出或回應上次應用的鏈接要求，發(fā)現(xiàn)同一個網(wǎng)絡上的裝置與應用服務、以及為網(wǎng)絡裝置之間建立安全關系等。

　　2 Zigbee的組網(wǎng)研究

　　Zigbee的組網(wǎng)一般來說就是指以Zigbee為主要無線傳播技術的無線局域網(wǎng)絡搭建。在無線局域網(wǎng)絡的搭建過程中，一般需要無線信息的接收和發(fā)射裝置，信息的調制解調裝置等。

　　針對Zigbee的網(wǎng)絡組建，Zigbee定義了2種網(wǎng)絡設備：全功能設FFD(Full Functional Device，F(xiàn)FD)和精簡功能設備RFD(Reduced Funct ion Device，RFD)。其中全功能設備FFD具有框架結構中MAC層的全部的網(wǎng)絡功能，即可以用作信息的發(fā)射和接受裝置，也可以用作信息的調制解調裝置;而精簡功能設備RFD只提供了MAC的部分功能，即只能進行信息的發(fā)射和接受，不能進行信息調制解調。與功能相對應的，全功能設備FFD在網(wǎng)絡鏈接中可以處于任何位置。

　　針對網(wǎng)絡中各節(jié)點的鏈接方式，Zigbee定義了Zigbee網(wǎng)絡的三種拓撲結構。由全功能設備FFD和精簡功能設備RFD的設備功能不難發(fā)現(xiàn)，鏈接兩個或兩個以上節(jié)點的只能使用全功能設備FFD。所以大部分Zigbee網(wǎng)絡的拓撲結構表示如圖5所示。

　　其中：鏈接兩個或兩個網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點必須為網(wǎng)絡鏈接設備，可以是網(wǎng)絡交換姐、網(wǎng)橋、集線器等，主要進行網(wǎng)絡搜索和鏈接功能，在Zigbee網(wǎng)絡中可以使用全功能設備FFD，支持任何一種拓撲結構，可以作為網(wǎng)絡中心節(jié)點，也可以作為普通節(jié)點，并且可以和任何一種設備進行通信。只鏈接一個節(jié)點的節(jié)點為網(wǎng)絡終端節(jié)點，只能使用精簡功能設備RFD，只支持星型網(wǎng)絡結構，作為網(wǎng)絡終端使用?？梢院椭行墓?jié)點和其他幾點進行通信，實現(xiàn)網(wǎng)絡信息收發(fā)功能。

　　3 結論

　　基于Zigbee網(wǎng)絡的低功耗、低成本、低報文吞吐率，高的網(wǎng)絡自組織、自愈能力強的特點。另外，Zigbee耗電量少，不需要頻繁更換電池，非常適合應用與沒有電源支持的系統(tǒng)和便攜式系統(tǒng)中，因此在傳感器網(wǎng)絡中必將獲得的廣泛的應用。

　　1)智能家居系統(tǒng)和樓宇自動化。主要包括家庭無人值守系統(tǒng)，自動感應家庭安全，放火防盜，家庭自動照明、感應系統(tǒng)等。

　　2)保健護理系統(tǒng)。在病人的服裝里潛入Zigbee系統(tǒng)模塊，自動檢測采集病人的血壓、心跳、體溫等。做到的病人的醫(yī)療情況可以進行24監(jiān)控，確保醫(yī)生隨時掌握病人情況。

　　3)工業(yè)檢測系統(tǒng)。利用Zigbee和傳感系統(tǒng)可自動收集、分析工業(yè)數(shù)據(jù)，檢測危險信號，做事故的早期預報、高速運行系統(tǒng)的檢測與維修。

　　4)現(xiàn)代農業(yè)自動管理系統(tǒng)。在現(xiàn)代農業(yè)中，自動管理成為農業(yè)現(xiàn)代化的一個重要組成。利用Zigbee的大容量信息檢測功能，自動采集土壤濕度、空氣質量、溫度、氣壓等信息，經(jīng)無線傳輸至中央處理，根據(jù)預設信息，提早發(fā)現(xiàn)問題，或者對信息進行處理，自動啟動升溫、降水、光照系統(tǒng)等。