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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 ZigBee的起源1

1.3 ZigBee技术概述2

1.4 几种常用的短距离无线通信技术3

1.4.1 红外技术3

1.4.2 数字增强无绳电话技术3

1.4.3 家庭无线电射频技术3

1.4.4 蓝牙技术4

1.4.5 超宽带无线通信技术4

1.4.6 IEEE 802.11X技术5

1.4.7 射频识别技术5

1.5 几种短距离无线通信技术的性能比较6

第2章 ZigBee技术的网络拓扑结构8

2.1 ZigBee技术的体系结构8

2.2 ZigBee技术的网络拓扑结构9

2.3.1 超帧的结构12

2.3 低速无线个域网的功能分析12

2.3.2 数据传输模式13

2.3.3 帧结构15

2.3.4 网络的鲁棒性19

2.3.5 功耗20

2.3.6 安全性20

2.4 原语的概念22

3.1.1 ZigBee工作频率的范围24

3.1 ZigBee物理层协议24

第3章 ZigBee物理层协议规范24

3.1.2 信道分配和信道编码25

3.1.3 发射功率25

3.1.4 接收灵敏度26

3.2 ZigBee物理层服务26

3.2.1 物理层数据服务26

3.2.2 物理层管理服务28

3.2.3 物理层枚举型数据的描述34

3.3 物理层协议数据单元的结构35

3.4.1 物理层的常量36

3.4 物理层的常量和PIB属性36

3.4.2 物理层的PIB属性37

3.5 2.4 GHz频带的物理层规范37

3.5.1 数据传输速率37

3.5.2 扩展调制38

3.5.3 2.4 GHz频带的无线通信规范40

3.6.1 868/915 MHz频带的数据率41

3.6.2 扩展调制41

3.6 868/915 MHz物理层描述41

3.6.3 868/915 MHz频带的无线通信规范42

3.7 无线通信的通用规范43

3.7.1 发射状态到接收状态转换时间43

3.7.2 接收状态到发射状态转换时间43

3.7.3 差错向量的定义43

3.7.4 接收信号的中心频率误差44

3.7.5 发射功率和接收机最大输入电平44

3.7.6 接收机的能量检测44

3.7.7 链路品质信息44

3.7.8 清除信道评估45

第4章 ZigBee的MAC层协议规范46

4.1 MAC层的服务规范46

4.1.1 MAC层的数据服务47

4.1.2 MAC层的管理服务55

4.1.3 连接原语55

4.1.4 断开连接原语64

4.1.5 信标通告原语68

4.1.6 读取个域网信息库属性的原语69

4.1.7 保护时隙管理原语71

4.1.8 孤点通告原语75

4.1.9 复位MAC层原语78

4.1.10 指定接收机工作时间的原语80

4.1.11 信道扫描原语83

4.1.12 通信状态原语88

4.1.13 写MAC层PIB属性原语90

4.1.14 升级超帧配置原语91

4.1.15 与协调器同步的原语96

4.1.16 请求协调器数据的原语98

4.1.17 MAC枚举值描述101

4.2 MAC帧结构102

4.2.1 MAC层帧结构概述102

4.2.2 不同类型帧的结构106

4.3 MAC层的命令帧111

4.3.1 连接和断开命令112

4.3.2 协调器交互作用115

4.3.3 GTS分配和解除分配119

4.4.1 MAC常量120

4.4 MAC常量和PIB属性120

4.4.2 MAC PIB属性121

4.5 MAC层功能描述125

4.5.1 信道访问126

4.5.2 启动和维护PAN130

4.5.3 设备的连接和断开连接134

4.5.4 同步137

4.5.5 事务处理138

4.5.6 发送、接收和确认139

4.5.7 保护时隙的分配与管理145

4.5.8 帧安全150

4.6 安全方案规范154

4.6.1 安全方案的组成155

4.6.2 AES-CTR安全方案157

4.6.3 AES-CCM安全方案160

4.6.4 AES-CBC-MAC安全方案163

4.7 MAC层与物理层之间的信息序列图164

5.1.1 ZigBee体系结构167

5.1 ZigBee网络层概况167

第5章 ZigBee技术网络层167

5.1.2 网络拓扑168

5.1.3 网络层概况168

5.2 网络层服务协议169

5.3 网络层管理服务173

5.3.1 网络发现173

5.3.2 网络的形成175

5.3.3 允许设备连接177

5.3.4 路由器初始化178

5.3.5 设备同网络连接180

5.3.6 直接将设备同网络连接184

5.3.7 断开网络连接185

5.3.8 重新复位设备188

5.3.9 接收机同步189

5.3.10 信息库维护192

5.4 帧格式194

5.4.1 通用网络层帧格式194

5.4.2 各种帧类型的格式196

5.5.1 路由请求命令197

5.5 命令帧197

5.5.2 路由应答命令198

5.5.3 路由错误命令200

5.6 常量和NIB属性201

5.6.1 网络层常量201

5.6.2 网络层信息库201

5.7 功能描述203

5.7.1 网络和设备的维护203

5.7.2 发送和接收221

5.7.3 路由选择222

5.7.4 信标传输时序233

5.7.5 广播通信234

5.7.6 MAC层信标中网络层的信息237

第6章 ZigBee技术的典型应用238

6.1 Freescale MC13192及相关开发环境238

6.2 Chipcon射频芯片CC2420和CC2430及相关开发环境242

6.2.1 CC2420射频芯片架构及性能指标242

6.2.2 CC2430射频芯片性能介绍243

6.3.1 系统简介244

6.3 基于Freescale MC13192和HCS08微控制器所设计的无线传感器网络244

6.3.2 工程实现原理245

6.4 基于Chipcon射频芯片CC2430所设计的无线温湿度测控系统248

6.4.1 探测头248

6.4.2 接收器249

6.5 基于ZigBee技术的煤矿井下定位监控系统250

6.6 基于ZigBee技术的其他几个应用251

附录：常用术语英汉对照表253

参考文献257