2。2 无线传感网络的发展趋势

无线传感网络(WSN)[2] 是信息科学领域中一个全新的发展方向，同时也是新兴学科与 传统学科进行领域间交叉的结果。无线传感器网络经历了智能传感器、无线智能传感器、 无线传感器网络 3 个阶段。智能传感器将计算能力嵌入到传感器中，使得传感器节点不仅 具有数据采集能力，而且具有滤波和信息处理能力；无线智能传感器在智能传感器的基础 上增加了无线通信能力，大大延长了传感器的感知范围，降低了传感器的工程实施成本； 无线传感器网络则将网络技术引入到无线智能传感器中，使得传感器不再是单个的感知单 元，而是能够交换信息、协调控制的有机结合体，实现物与物的互联，把感知触角深入世 界各个角落，必将对世界有巨大影响。

3。 ZigBee 技术简介

3。1 ZigBee 技术的特点论文网

(1) 低功耗: ZigBee 的传输速率低,发射功率仅为 1mW,而且大部分时间处于休眠状态 所以功耗低,因此 ZigBee 设备非常省电。

(2) 成本低: ZigBee 模块的初始成本在 6 美元左右, ZigBee 协议是免专利费的。 ZigBee 和其他无线传输设备比起来成本低很多。(3) 时延短: 虽然 ZigBee 向实践处于休眠状态，但是激活非常迅速,搜索设备时延30ms,休眠激活的时延是 15ms, 活动设备信道接入的时延为 15ms。因此 ZigBee 技术还适 用于对时延要求苛刻的无线控制。

(4) 网络容量大: 一个星型结构的 Zigbee 网络最多可以容纳 254 个设备和一个主设 备, 一个区域内可以同时存在最多 100 个 ZigBee 网络, 而且网络组成灵活。

(5) 可靠: 采取了碰撞避免策略,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙, 避开了发送数据的竞争和冲突传输模式。

(6) 安全: ZigBee 提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查功能,支持鉴 权和认证, 采用了 AES-128 的加密算法,各个应用可以灵活确定其安全属性

图 3。1 几种常用通信协议

名称 ZigBee 蓝牙 NFC WI-FI UWB

传输速度 20-2500kbps 1Mbps 424kpbs 11-110Mbps 54-480Mbps

传输距离 10-75m 10m 20m 20-200m 40m

频设 2。4G 2。4G 13。56G 2。4G 3。1-10。3G

安全性 高 中等 极高 低 高

国际标准 802。15。4 802。15。X ------- 802。11b/g/n ISO18092

功耗 5mA 20mA 10mA 10-50mA 10-50mA

主要应用 无线传感