引言
       ZigBee技術(shù)是最近發(fā)展起來的一種近距離無線通信技術(shù)，功耗低、成本低、易應(yīng)用，工作在2.4GHz頻段，采用擴(kuò)頻技術(shù)。ZigBee被業(yè)界認(rèn)為是最有可能應(yīng)用在工業(yè)監(jiān)控、傳感器網(wǎng)絡(luò)、家庭監(jiān)控、安全系統(tǒng)等領(lǐng)域的無線技術(shù)。目前市場上已經(jīng)有多家公司提供ZigBee產(chǎn)品，可是大多功能齊全的ZigBee無線通信系統(tǒng)（含協(xié)議棧）的價格卻比較昂貴，單獨(dú)的ZigBee模塊又不具有組網(wǎng)通信、節(jié)點(diǎn)自主加入的功能，這在很大程度上限制了ZigBee產(chǎn)品應(yīng)用的靈活性和廣泛性。本文在FREESCALE公司的SMAC協(xié)議包的軟件構(gòu)架的基礎(chǔ)上，采用MC13192RF收發(fā)器成功組建了一個ZigBee星形網(wǎng)絡(luò)。在該網(wǎng)絡(luò)中，多個通信節(jié)點(diǎn)能夠自由入網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的可靠傳輸。并且各個節(jié)點(diǎn)在軟件和硬件上有著良好的可擴(kuò)展性，能夠接入多路傳感器信號組網(wǎng)通信。
1  星形網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)體系

        星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示，所有終端設(shè)備都與唯一的中央控制設(shè)備（PAN協(xié)調(diào)器）通信，終端設(shè)備之間的通信通過PAN協(xié)調(diào)器的轉(zhuǎn)發(fā)來實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備要么是數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠瘘c(diǎn)，要么是數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K點(diǎn)。
        網(wǎng)絡(luò)中必須有一個PAN協(xié)調(diào)器，它在網(wǎng)絡(luò)建立之前先對網(wǎng)絡(luò)的各個屬性初始化并建立協(xié)調(diào)器的描述符表，然后等待終端設(shè)備入網(wǎng)。星形網(wǎng)絡(luò)由于沒有路由器，最多只能允許255個終端設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)。終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時，必須先把數(shù)據(jù)包發(fā)送給PAN協(xié)調(diào)器，PAN協(xié)調(diào)器根據(jù)數(shù)據(jù)包中的源地址字段查詢近鄰設(shè)備列表，判斷該終端設(shè)備是否已在網(wǎng)絡(luò)中。當(dāng)近鄰設(shè)備列表中存在該設(shè)備時，就說明該終端設(shè)備已經(jīng)處在網(wǎng)絡(luò)中，然后PAN協(xié)調(diào)器對數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析。若數(shù)據(jù)包的目的地址字段為PAN協(xié)調(diào)器，則PAN協(xié)調(diào)器接收數(shù)據(jù)包并處理其信息字段；若數(shù)據(jù)包的目的地址字段為其他終端設(shè)備，則PAN協(xié)調(diào)器根據(jù)數(shù)據(jù)包中的目的地址字段是否為終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。在星形網(wǎng)絡(luò)中，PAN協(xié)調(diào)器使用不間斷電源（UPS）供電，而其他設(shè)備采用電池供電。
2  網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)
        不論是協(xié)調(diào)器還是終端設(shè)備，硬件設(shè)計(jì)上大體是一致的，只是外圍電路根據(jù)不同環(huán)境需要稍作改動。在工作模式下，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的傳輸數(shù)據(jù)量很小，因此信號的收/發(fā)時間極短；而在非工作模式時，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)又處于休眠模式。而且設(shè)備的搜索、休眠激活和信道接入時延（分別為30 ms、15 ms、15 ms）都很短，使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)功耗極低，非常省電。圖2為硬件設(shè)計(jì)的基本框圖。