基于多包接收机制的IEEE802.15.4协议性能分析(3)
1.1.3 无线个域网的关键技术
无线个域网中，新技术层出不穷，本节就其中的蓝牙、HomeRF、超带宽（UWB）以及IrDA技术作简要介绍，在下节中我们将细致介绍近年来被广泛研究的ZigBee技术。
蓝牙（blue tooth）技术是一种近些年来兴起的短距离无线通信技术。它由诺基亚和爱立信等多家科技公司提出和推广，自1998 年以来，推出了1.0A、1.0B、2.0等标准，极大推动了WPAN技术的发展。蓝牙技术能够有效地简化笔记本电脑和移动电话等移动通信终端设备之间的通信以及它们与因特网之间的通信，从而使这些设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速、高效，使得移动通信终端能够实现无线上因特网，为无线通信拓宽道路。
HomeRF技术是无绳电话技术（DECT）和近十年新兴的无线局域网（WLAN）融合发展的产物。HomeRF任务组由微软、英特尔、惠普、摩托罗拉和康柏等公司组成，主旨是在消费者能够承受的前提下，在家庭中搭建能互操作的语音和数据网络，搭建起的网络负责制定在 PC 和用户电子设备之间实现无线数字通信的开放式工业标准。具有安全可靠、成本低廉、简单易行、支持流媒体等特点。
UWB（超宽带）是一种基于 IEEE 802.15.3 的超高速、短距离的无线接入技术。因UWB传送的信号功率极低，而传输频谱较宽，所以其能在10m左右的范围内实现高达每秒数百兆比特的传输速率，除以上特点之外，UWB还具有保密性好、抗干扰性能强、发送功率小以及能耗低等诸多优势。
IrDA技术是一种利用红外线进行的点对点通信技术。它是一种异步、半双工的红外通信方式，体积小、功率低、数据传输速率较高，数据传输所受干扰较少。但其局限性也较为明显，IrDA技术是一种视距传输技术，两个具有IrDA端口的设备之间必须没有阻挡物才能传输数据，其核心部件红外线LED并不耐用，没有提供链接级别的安全措施，都是阻碍其进一步发展的因素。
1.2 ZigBee技术
无线个域网的技术标准中，蓝牙（blue tooth）是目前为止应用最为广泛，技术最为成熟的一项标准，除此之外还有IrDA、HomeRF和超带宽等技术，而本节研究的则是目前看来最有发展前景的ZigBee技术。ZigBee技术是一种新兴的短距离、低功耗、低速率无线接入技术[4]，其名字来源于蜜蜂采蜜时的Z型舞蹈。其主要特点是传输速率低、复杂度低、网络自组织、节点距离近和系统功耗低。ZigBee网络可以嵌入各种设备，适用于远程控制领域和自动控制系统的搭建。
1.2.1 ZigBee标准体系
在 ZigBee 标准体系中最重要的一部分标准就是 ZigBee 协议栈标准（ZigBee Specification），在ZigBee协议栈标准中，直接采用了IEEE 802.15.4的物理层和MAC层，ZigBee联盟只对MAC层以上的高层协议（网络层、应用层等）和安全部分进行了定义。
到目前为止，联盟已经正式发布了4个版本的协议栈标准，分别是ZigBee 2004、 ZigBee 2006、ZigBee 2007 和 ZigBee RF4CE[12]。其中 ZigBee Specification 2004/2006/2007 可以看作是ZigBee技术协议的一个演进过程，属第一套协议栈体系；
ZigBee RF4CE是一套全新的协议栈体系，主要为了针对遥控应用而定义的；目前联盟正在制定第三套协议栈体系，即基于IP技术的协议栈[16]。
在协议栈之上，ZigBee为各种各样的应用也定义了一系列的应用子集（Application profiles），例如基于ZigBee 2006/2007的智能能源应用和家庭自动化应用子集，二者现已被广泛应用，除此之外还有基于ZigBee RF4CE的遥控应用子集等。
1.2.2 ZigBee协议栈架构
如图1.1所示，ZigBee的物理层和MAC层都由IEEE协会2003年发布的IEEE 802.15.4协议定义，这个是我们后面一章研究的重点。而ZigBee主要定义了上层协议，MAC层之上是网络层，主要提供网络层数据手法和路由功能。网络层之上才是应用层，应用层又分为几个模块，其中网络层之上的，提供应用层数据处理和绑定功能的是应用支持子层APS（Application Support Sublayer）[18]，它提供应用层数据的处理和绑定功能。APS之上是真正的应用。ZigBee中使用应用对象（Application profiles）来表示每一个应用，其中ZigBee设备对象ZDO（ZigBee Device Object）是一个非常特殊的应用，所有的ZigBee 设备都应该实现这一应用。ZDO提供设备管理的各项功能，包括网络管理、绑定管理、设备发现和服务发现等。另外，为了网络层和应用层的考虑，ZigBee为安全服务提供了专门的安全服务接口供接入使用。