ZigBee室内定位系统的研究与设计+RSSI的算法及MATLAB仿真(2)
1.2 ZigBee网络
ZigBee网络支持IEEE 802.15.4 定义的FFD全功能设备和RFD精简功能设备。这两种设备类型主要是根据节点的功能划分的，其中，精简功能设备只能和主设备进行网络通信，常被用作终端设备节点，而一个全功能设备在网络通信中可以实现路由器和协调器的功能，它在一个网络中必不可少。一个ZigBee网络由多个路由器、一个协调器节点和终端设备组成。
协调器：它的功能是开启网络（通过节点选择一个信道和网络标识符实现）然后配置网络，待开启网络与配置网络两项任务完成之后，协调器的功能就和路由器等同，有时能够断开，协调器节点还可以设置网络中的安全性。
路由器：主要执行一下三个功能，多跳路由、辅助子终端设备通信和允许其他设备加入网络。它的工作原理是子路由器接收并缓存信息，再发送给父路由器，由它将数据信息发送给终端设备。
终端设备：主要接收来自父路由器节点的数据信息，它也可以向父节点发送数据。
ZigBee网络一共有网状型网络、星型网络和树状网络三种组网形式，拓扑结构见图1。星型网络结构简单，管理方便，网络命令与数据皆通过中心节点传输，它只需要一个模块配置成协调器节点，在通信过程中终端设备集中的信息发送给协调器节点时，就造成网络堵塞，导致通信不畅，不利于网络的高密度扩展，目前，它主要用在远程检测与控制中。树状网络主要用在无线电射频稳定环境中，另外在一些大规模集合的简单的低数据量也有应用，它实现了网络范围内多跳信息服务功能，但是在终端设备与信息源之间只有一条传输途径，其中的任何一个节点发生故障或者产生中断都会使部分节点脱离网络。树状网络中每一个节点都代表一个路由器，任意两个节点间的通信途径不唯一。在信息传输过程中比较依赖瞬时网络连接质量，难以估计传输时间。
图1 网络拓扑结构
1.3 ZigBee技术特点
ZigBee技术具有省电、可靠、成本低、网络容量大、时延短、安全等诸多优于其他定位技术的特点。
（1）省电：因为ZigBee技术的工作周期较短、收发信息的功率消耗偏低、并在此基础上采用了休眠模式，所以它可以确保两节五号电池支持长达6个月甚至到2年的使用时间，这是在一般的情况下，那么不同的应用功耗也是不相同的，设计支持多级休眠和唤醒模式，最大限度降低功耗。
（2）可靠：MAC层采用了完全确认的数据传输机制，确保每个发送端发送的数据包都必须等待接收端的确认信息，由此提高了数据传输的准确性。在解决发送数据的竞争和冲突方面，运用了碰撞避免机制，而且为需要固定带宽的通信业务提前预留了专用时隙。
（3）成本低：ZigBee协议是免专利费用的，同时模块的成本费用较低。
（4）网络容量大：一个区域可以同时最多存在100个ZigBee网络，一个ZigBee网络最多能够容纳254个从设备和一个主设备。
（5）时延较短：ZigBee网络较其他的无线网络在时延敏感方面做了优化处理，它适用于实时定位要求较高的应用系统。
1.4 ZigBee技术的应用环境
ZigBee技术的应用方面以及范围：该技术目标是针对工业、家庭自动化、汽车自动化、农业自动化、遥测遥控和医疗护理等，实际应用方面的实例如：传感器的无线数据采集，油田，灯光自动化控制，矿山，电力以及物流管理。目前较为热门的研究方向是对局域区域内固定目标还有移动性质的目标的监测、定位系统的研究[3]。
通常，符合下面条件之一的应用，都可以考虑采用ZigBee技术作为无线传输。