基于ZigBee技术的无线数据采集系统 - 图文(6)

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ZigBee 联盟制定的是一种低成本、低功耗，双向的无线通信技术标准。ZigBee的协议构架是建立在IEEE802.15.4标准之上的。IEEE802.15.4标准定义了ZigBee的物理层（PHY）和媒体访问控制层（MAC）；ZigBee联盟则定义了ZigBee协议的网络层（NWK）、应用层（APL）和安全服务规范。

应用层（APL）ZDO公共接口应用框架（APS）应用对象240?应用对象1ZigBee设备对象（ZDO）端点240APS数据实体服务访问点APSDE-SAPAPS服务实体服务访问点APSSE-SAP端点1APS数据实体服务访问点APSDE-SAP端点0APS数据实体服务访问点APSDE-SAPAPS管理实体服务访问点APSME-SAPNWK管理实体服务访问点NLME-SAP应用支持子层（APS）APS安全管理APS信息中间者反射器管理安全服务提供者网络层数据实体服务访问点（NLDE-SAP）NWK服务实体服务访问点NLSE-SAP网络层管理实体服务访问点（NLME-SAP）网络层（NWK）NWK网络管理NWK信息路由管理网络管理MAC数据实体服务访问点（MLDE-SAP）MAC管理实体服务访问点（MLME-SAP）媒体访问控制层（MAC）物理层数据服务访问点（PD-SAP）物理层管理实体服务访问点（PLME-SAP）物理层（PHY）868/915MHz射频2.4GHz射频ZDO管理面板

图2.3 ZigBee 协议栈结构 Fig.2.3 ZigBee stack architecture

ZigBee 协议栈结构见图2.3，由具备不同功能的层次组成，每一层都为上层提供详细的服务，数据单元提供数据传送服务，管理单元提供其他的服务。

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每一个服务层都通过一个服务访问点(SAP)作为接口对上层进行访问，每一个 SAP 都支持一系列的服务单元来达到想要的功能。 1、 物理层

IEEE802.15.4物理层主要完成以下几项任务：开启和关闭无线收发信机、能量检测（ED）、链路质量指示（LQI）、空闲信道评估（CCA）、信道选择、数据发送和接收。

IEEE80.215.4物理层定义了868MHz、915MHz和2.4GHz三个频段。在这三个频段上共划分了27个信道，信道编号k为0~26。2450MHz频段上划分16个信道，915MHz频道有10个信道，868MHz频道上只有1个信道。27个信道的中心频率和对应的信道编号定义如下：

fc?868.3MHz k?0

fc?[906?2(k?1)]MHz k?1,2..., 1fc?[2405?5(k?11)]MHz k?11,12... ,2物理层通过射频固件和射频硬件提供了一个从MAC层到物理层无线信道的接口。从图2.4可以看到，在物理层中存在数据服务接入点和物理层管理实体服务接入点。通过两个服务接入点提供如下服务：通过物理层数据服务接入点（PD-SAP）为物理层提供数据服务；通过物理层管理实体服务接入点（PLME-SAP）为物理层管理提供服务。