Zigbee协议架构和特点

　　ZigBee是一种无线连接，可工作在2.4GHz（全球流行）、868MHz（欧洲流行）和915 MHz（美国流行）3个频段上，分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率，它的传输距离在10-75m的范围内，但可以继续增加。Zigbee协议架构是指Zigbee标准规定的物理层、MAC层、网络层和应用层之间的总体架构。

　　Zigbee协议架构和特点如下：

　　协议架构

　　Zigbee标准按照OSI参考模型将协议分为四个层次：物理层、MAC层、网络层和应用层。

　　物理层（Physical Layer）：该层主要负责管理无线链路。物理层定义了Zigbee使用的无线传输技术和基本参数，如频段、频率、调制方式、传输速率等。该层需要支持多种工作频段和传输速率，以适应不同的应用需求，同时还需要提供高效的功耗管理和可靠的通信机制。

　　MAC层（Media Access Control Layer）：该层主要负责管理无线链路。包括处理帧的发送、接收、超时重传、收发确认等。同时，MAC层也提供了一些安全和管理机制，例如加密，身份认证和底层设备管理。

　　该层需要提供多种链路管理功能，包括连接管理、安全认证、信道管理以及数据传输等，同时还需要考虑通信的高效性和低功耗性，以支持大量低成本的节点。

　　网络层（Network Layer）：提供多跳网络的支持，主要负责多跳传输和路由选择，支持不同设备之间的互相通信。该层需要提供路由选择、拓扑结构和组网等功能，以便构建稳定、大规模的网络，并提供高效的数据传输机制。

　　应用层（Application Layer）：该层是最高层，提供应用服务。为Zigbee网络提供了各种应用程序接口（API），应用层功能包括数据采集，传输和应用。该层需要支持各种应用，如安全、控制、监测和管理等，以便实现各种智能应用，如家庭自动化、智能灯光和工业自动化等。

　　特点

　　低功耗：Zigbee标准专为低功耗应用而设计，可以使设备在长时间内使用低功耗操作，从而延长电池寿命。

　　低成本：Zigbee标准使用了许多廉价的低功耗芯片或嵌入式系统。

　　自组织网络：Zigbee标准支持节点的自组织，并允许节点自动发现网络中的其他设备并与之通信。

　　灵活的网络配置：Zigbee标准允许用户可以根据特定的需要配置网络拓扑结构，并允许节点在网络中相互切换。

　　安全性：Zigbee标准支持多层安全机制，包括数据加密、数据完整性检查、认证和ACL（访问控制列表）。

　　标准化：Zigbee标准是由大型打造的开放标准组织制定，使得Zigbee设备厂商能够在遵循标准的基础上开发兼容的设备。

　　综上所述，Zigbee协议架构和特点以低功耗、低成本、安全性和自组织网络为特点，为无线传感器网络（WSN）应用提供了强有力的支持。

　　审核编辑：郭婷