红外技巧是一种应用红外线进行点对点通信的技巧，是由成立于1993 年的非营利性组织红外线数据标准协会IrDA(Infrared Data Association)负责推动的，该协会致力于建立无线传播连接的世界标准，今朝拥有130个以上的┞俘式企业会员。红外技巧的传输速度已经大年夜最初FIR的4Mbps上升为如今VFIR的16Mbps，接收角度也由最初的30°扩大到120°。因为它仅用于点对点通信，且具有必定偏向性，故数据传输所受的干扰较少。因为产品体积小、成本低、功耗低、不须要频率申请等优势，红外技巧大年夜出生到如今一向被广泛应用，可谓无线个域网范畴的一棵常青树。经由多年的成长，其硬件与配套的软件技巧都已相当成熟，今朝全世界有至少5000万台设备采取IrDA技巧，并且仍然以年递增50%的速度在增长。当今有95%的手提电脑都安装了IrDA 接口，而遥控设备(电视机、空调、数字产品等)更是广泛采取红外技巧。

(1) 超宽带(UWB)技巧

因为其功耗低、带宽高、抗干扰才能强，超宽带技巧无疑具有梦幻般的成长前景，但超宽带芯片产品却迟迟不曾面市，这无疑留给我们一个大年夜大年夜的遗憾。近年来开端出现相干产品的报道，不过这项底蕴极深的技巧还须要全部家当界的合营推动。今朝超宽带技巧可谓初露锋芒，信赖它属于大年夜器晚成、老而弥坚的类型，在无线传感器收集应用中必会大年夜有作为。

(2) 红外(IrDA)技巧

然则IrDA是一种视距传输技巧，核心部件红外线LED也不是十分耐用，更无法构建长时光运行的稳定收集，造成红外技巧毕竟没能成为无线个域网的物理层标准技巧，仅在极少数无线传感器收集应用中进行过测验测验(如定位跟踪)，并且是与其他无线技偶合营应用的。

(3)家用射频(HomeRF)技巧

2000年阁下家用射频技巧的普及率一度达到45%，但因为技巧标准被控制在数十家公司手中，并没有像红外技巧一样开放，特别是802.11b标准的出现，大年夜2001年开端，家用射频的普及率骤然降至30%，2003年家用射频工作组更是宣布停止研发和推广，曾经风光无穷的家用射频终于退出无线个域网的汗青舞台，尤如好景不常。

3. 路由及高层标准

在前面评论辩论的底层标准的基本之上，已经出现了一些包含了路由及应用层的高层协定标准，重要包含zigbee/IEEE 802.15.4、6LowPAN、IEEE1451.5(无线传感通信接口标准)等，别的，Z-Wave联盟、Cypress (Wireless USB传感器收集)等也推出了类似的标准，然则在专门为无线传感器收集设计的标准出来以前，zigbee无疑是最受宠爱的，也受到了较多的应用厂商的推许，这里简单介绍一下。

(1) zigbee协定规范

zigbee联盟成立于2001年8月，最初成员包含：霍尼韦尔(Honeywell)、Invensys、三菱(MITSUBISHI)、摩托罗拉和飞利浦等，今朝拥有跨越200多个会员。zigbee 1.0(Revision 7)规格正式于2004年12月推出，2006年12月，推出了zigbee 2006(Revision 13)，即1.1版，2007年又推出了zigbee 2007 Pro，2008年春天又有必定的更新。zigbee技巧具有功耗低、成本低、收集容量大年夜、时延短、安然靠得住、工作频段灵活等诸多长处，今朝是被广泛看好的无线个域网解决筹划，也被很多人视为无线传感器收集的事实标准。

zigbee联盟对收集层协定和应用法度榜样接口(Application Programming Interfaces，API)进行了标准化。zigbee协定栈架构基于开放体系互连模型七层模型，包含IEEE 802.15.4标准以及由该联盟自力定义的收集层和应用层协定。zigbee所制订的收集层重要负责收集拓扑的搭建和保护，以及设备寻址、路由等，属于通用的收集层功能范畴，应用层包含应用支撑子层(Aplication Support Sub-layer，APS)、zigbee设备对象(zigbee Device Object，ZDO)以及设备商自定义的应用组件，负责营业数据流的汇聚、设备发明、办事发明、安然与鉴权等。

别的，zigbee联盟也负责zigbee产品的互通性测试与认证规格的制订。zigbee联盟按期举办ZigFest晃荡，让成长zigbee产品的厂商有一个公开交换的机会，完成设备的互通性测试;而在认证部分，zigbee联盟共定义了3种层级的认证：第一级(Level 1)是认证物理层与介质拜访控制层，与芯片厂有最直接的关系;第二级(Level 2)是认证zigbee 协定栈(Stack)，又称为zigbee兼容平台认证(Compliant Platform Certification);第三级(Level 3)是认证zigbee产品，经由过程第三级认证的产品才许可贴上zigbee的标记，所以也称为zigbee标记认证(Logo Certification)。

协定芯片是协定标准的载体，也是最轻易表现常识产权的一种情势。今朝市场上出现了较多的zigbee芯片产品及解决筹划，有代表性的包含：Jennic的JN5121/JN5139，Chipcon的CC2430/CC2431(被TI收购)及Freescale MC13192，Ember的EM250 zigbee等系列的开辟对象及芯片，表 1对这些芯片指标进行了比较。

(2) IEEE 1451.5标准

除了以上两种通用规范以外，在无线传感器收集的不合应用范畴，也正在酝酿着特定行业的专用标准，如电力水力、工业控制、花费电子、智能家居等。这里以工控范畴为例简单评论辩论一下IEEE1451.X，当然工业标准纷纷复杂，比来正在制订专门面向工业主动化应用的无线技巧标准ISA SP100，有很多中国工业及学术界同仁尽力介入了该标准的制订工作。

IEEE1451标准族是经由过程定义一套通用的通信接口，以使工业变送器(传感器+履行器)可以或许自力于通信收集，并与现有的微处理器体系、仪表仪器和现场总线收集相连，解决不合收集之间的兼容性问题，并最终可以或许实现变送器到收集的交换性与互操作性。IEEE1451标准族定义了变送器的软硬件接口，将传感器分成两层模块构造。第一层用来运行收集协定和应用硬件，称为收集适配器(Network Capable Application Processor， NCAP);第二层为智能变送寡居口模块(Smart Transducer Interface Module， STIM)，个中包含变送器和电子数据表格TEDS。IEEE1451工作组先后提出了五项标准提案(IEEE1451.1—IEEE1451.5)，分别针对了不合的工业应用现场需求，个中IEEE1451.5为无线传感通信接口标准。

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本文标题：无线传感器网络标准化进展与协议分析

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