物联网简介及基于ZigBee的无线传感器网络
基于ZigBee技术的无线传感器网络系统研究_学士学位论文
学士学位论文基于ZigBee技术的无线传感器网络系统研究摘要随着信息技术的发展,人们对无线通信技术的要求日益提高。
传统的无线通信技术Wi-Fi、超宽带通信UWB、近场通信NFC、蓝牙、红外无线数据通信(IrDA)等技术,已经不能满足当今对无线应用的需求。
尤其是物联网技术的提出,需要传感器网络具有低速率、低功耗、低成本、自组网能力强等特点,并且在恶劣的自然环境下也能正常工作。
ZigBee技术就是在这样的历史背景下应运而生。
ZigBee 技术是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术,是一种介于无线标识技术和蓝牙之间的技术提案,主要用于近距离无线连接,其优良的自组网性能和网络的健壮性整体的网络协调性等都是其它无线技术无法比拟的。
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本设计是基于ZigBee技术开发的一套无线传感网络模拟装置。
该装置采用射频性能优良的Ti (Texas Instruments)公司CC2430芯片作为核心的控制模块,使用高效的IAR集成开发环境作为软件平台,显示模块采用HS12232-9 LCD液晶屏显示模块,上位机可通过PC串口管理全网的数据和命令的收发。
串口通信软件采用VC6.0开发,界面友好,使用方便。
当数据的在ZigBee网络中传播时,可以在PC机上使用Packed Sniffer等抓包软件捕获网络中的数据,进行研究和分析。
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本模拟装置的功能实现比较完善,网络协调性较好。
可以按照组网要求发送和接收数据,并将数据和命令清楚的显示在LCD液晶屏上,且数据也能够及时的上传给上位机,供管理和使用人员参考和调试。
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【关键词】ZigBee；无线传感器网络；Z-Stack；CC2430AbstractWith the development of information technology, the increasing demand for wireless communications technology. The wireless communications technology Wi-Fi, ultra-wideband communications UWB, Near Field Communication the NFC, Bluetooth, infrared wireless data communications (IrDA) technology, can no longer meet today's demand for wireless applications. Especially the Internet of Things technology, the need to sensor networks with low-rate, low power, low cost, since the networking ability and other characteristics, and in the harsh natural environment can work properly. ZigBee technology is against this historical background, came into being. ZigBee technology is an emerging short-range, low-rate wireless network technology is a cross between a wireless identification technology and Bluetooth technology proposals, mainly for short-range wireless connections, good network performance and network the robustness of the overall network coordination are other wireless technologies can not match.The design is based on ZigBee technology developed by a wireless sensor network simulator. The device uses the excellent RF performance of Ti (Texas Instruments) Company CC2430 chip as the core of the control module, the use of efficient IAR Integrated Development Environment software platform, the display module HS12232-9 LCD LCD screen display module, the host computer through the PC serial port manage the whole network to send and receive data and commands. The host computer using VC6.0 development-friendly interface, easy to use. When the spread of data in the ZigBee network, you can use on a PC Packed the Sniffer capture software to capture network data, conduct research and analysis.Simulator functions to achieve a relatively complete network coordination. Accordance with the requirements of the network to send and receive data, and data and commands to display on the LCD screen and the data can also be timely upload to the host computer for management and use of personal reference and debugging.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
基于ZigBee技术的无线传感器网络节点的设计.
0引言目前发展较成熟的几大无线通信技术，往往比较复杂，不但耗费较多资源，成本也较高，不适于短距离无线通信。
ZigBee 技术的出现就弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺，大大减少资源的浪费，且有很大的发展前景。
ZigBee 技术是在IEEE 802.15.4协议标准的基础上扩展起来的，是一种短距离、低功耗、低传输速率的无线通信技术。
该技术主要针对低速率传感器网络而提出，能够满足小型化、低成本设备的无线联网要求，可广泛应用于工业、农业和日常生活中。
ZigBee 无线网络根据应用的需要可以组织成星型网络、网状网络和簇状网络三中拓扑结构。
ZigBee 网络有两种类型的多点接入机制。
在没有使能信标的网络中，只要信道是空闲的，任何时候都允许所有节点发送。
在使能信标的网络中，仅允许节点在预定义的时隙内进行发送。
协调器会定期以一个标知为信标帧的超级帧开始发送，并且希望网络中的所有节点与此帧同步。
在这个超级帧中为每个节点分配了一个特定的时隙，在该时隙内允许节点发送和接收数据。
超级帧可能还含有一个公共时隙，在此时隙内所有节点竞争接入信道。
1无线传感器网络节点硬件设计本文采用集成MCU+射频收发模块的SOC 设计方式，这种组合方式的兼容性与芯片之间的数据传输可靠性强，而且能实现节点的更微小化和极低的功耗。
1.1无线传感器网络节点组成无线传感器网络节点一般由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和电源管理模块组成，如图1所示。
数据采集单元用来采集区域的信息并完成数据转换，采集的信息包含温度、湿度、光强度、加速度及大气压力等；数据处理单元控制整个节点的处理操作、路由协议、同步定位、功耗管理和任务管理等；数据传输单元用于与其他节点进行无线通信、交换控制消息及收发采集数据；电源管理单元选通所用到的传感器。
1.2CC2430模块本文采用CC2430芯片为核心来设计传感器节点。
CC2430芯片是挪威Chipcon 公司推出的符合IEEE 802.15.4标准ZigBee 协议的Soc 解决方案。
ZigBee技术的无线传感网络研究
ZigBee技术的无线传感网络研究一、引言随着物联网的迅速发展，无线传感网络技术正逐渐成为现代通信领域的研究热点。
作为无线传感网络技术的一种重要的代表，ZigBee技术以其低功耗、低成本、自组织以及可靠性高等特点，被广泛应用于家庭自动化、智能环境监测、工业控制、医疗健康等领域。
本文将对ZigBee技术的无线传感网络进行深入研究和探讨。
二、ZigBee技术的概述ZigBee技术是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速、低功耗、短距离的无线通信技术。
与其他无线传感网络技术相比，ZigBee技术具有以下几个突出特点。
1. 低功耗：ZigBee技术采用了休眠唤醒技术，节点在不进行通信时会进入休眠状态，大大降低了能耗，因此非常适用于需要长时间运行的设备。
2. 低成本：ZigBee技术的硬件成本较低，且协议栈的内存要求也不高，这使得其在大规模部署中有着较大的优势。
3. 自组织性：ZigBee网络中的节点可以自动进行组网和组网优化，无需手动配置，降低了部署和维护的复杂性。
4. 可靠性高：ZigBee技术采用了AES-128位加密算法，保障了数据的安全性，同时还具备网络重组能力和自愈能力，保证了网络的高可靠性。
ZigBee技术适用于对功耗和成本要求较高，对数据传输距离较短，且对网络可靠性有一定要求的应用场景。
三、ZigBee技术的无线传感网络架构ZigBee技术中的无线传感网络通常由网络协调器（Coordinator）、路由器（Router）、终端设备（End Device）三种类型的节点组成。
1. 网络协调器：网络协调器是ZigBee网络的核心，负责启动和维护网络，处理网络配置和管理，协调网络中其他节点的通信。
一个ZigBee网络中只能有一个网络协调器。
2. 路由器：路由器主要是用来转发数据包的中间节点，可以帮助网络协调器扩大网络范围，提升网络的容量和覆盖范围。
3. 终端设备：终端设备通常是网络中的传感器或执行器，负责采集数据或执行相应的动作，它们不能转发数据包，只能与网络协调器或路由器进行通信。
基于ZigBee协议的无线传感器网络技术的分析和应用
３０．基于ＺｉｇＢｅｅ协议的无线传感器网络技术的分析和应用基于ＺｉｇＢｅｅ协议的无线传感器网络技术的分析和应用ＡｎａＩｙｓｉＳａｎｄＡｐｐ｜．ｃａｔｊＯｎＯｆＶＶｉｒｅＩｅＳｓＳｅｎｓＯｒＮｅｔｗｏｒｋＢａｓｅｄＯｎＺｉｇＢｅｅＰｒｏｔＯｃＯ陈靖（闽江学院计算机科学系，福建福州３５１０１０８）吴景东（福州大学数计学院，福建福州３５１０１０８）摘要无线传感网络是近几年的一个技术热点。
在设备中嵌入标准化的无线网络协议，有利于设备之间的互通和互联。
升级和维护。
在对无线传感网络特点总结的基础上，分析了一种在无线传感网络中有广泛应用前景的协议标准——ＺｉｇＢｅｅ协议的结构，特点，应用前景与应用方式。
关键词：ＺｉｇＢｅｅ协议，ＩＥＥＥ８０２．１５．４标准，无线传感器网，网络协议Ａｂｓｔ怕ｄＷ｝ｒｅＩｅｓｓｓｅｎｓＯｒｎｅｎⅣｏｒｋｉｓａｔｅｃｈｎｏＩｏｇｙｈｏｔｓｐＯｔｉｎｒｅｃｅｎｌｙｅａｒｓ．ＥｍｂｅｄｄｅｄｉｎｔｈｅｄｅｖｉｃｅｗｉｔｈｓｔａｎｄａｒｄｗｉｒｅＩｅｓｓｎｅｔ－ｗｏｒｋｐｒｏｔｏｃｏｌｉｓｂｅｎｅ怕ｃｉａＩｌｏｓｈａｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｎｅｃｔｉＶｉｔｙｂｅｔＷｅｅｎｄｅｖｉｃｅｓ，Ｕｐｇｒａｄｉｎｇａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓｐａ．ｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｊｓｔｉｃｓ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈＯｄｓａｎｄａｐｐＩｉＣａｔｉＯｎｐｒＯｓｐｅｃｔｓ０ｆＺｉｇＢｅｅｐｒＯｔＯｃＯＩｂａｓｅｄｏｎｌｈｅＳｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｃｈａｒａｃｌｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｗｉｒｅＩｅｓｓｓｅｎｓＯｒｎｅｔｗＯｒｋｓ．ＫｅｙｗＯｒｄｓ：ＺｉｇＢｅｅｐｒＯｔＯｃＯＩ，ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｓｔａｎｄａｒｄ，ｗ汁ｅＩｅｓｓｓｅｎｓＯｒｎｅｔｗｏｒｋ，ｎｅｔｗＯｒｋｐｒＯｔＯｃＯＩ作为互联网在形式上的扩展，２００９年８月，美国提出“物联网”的概念，“物联网”发展的４个主要技术为：ＲＦＩＤ、传感器、嵌入式智能技术及纳米技术。
基于ZigBee的无线传感器网络设计
毕业设计（论文）学院名称学院名称专业名称专业名称学生学号学生学号学生姓名学生姓名指导教师教授姓名助理指导老师老师姓名202 年月基于ZigBee的无线传感器网络设计摘要无线传感器网络(WSN)是当前世界上传感器网络发展的主要方向。
设计无线传感网络的主流网络协议ZigBee作为新兴的无线网络技术在军事自动化、家用智能控制和工业监控等领域都有着十分广阔的应用前景。
此次设计从ZigBee技术开始入手，本设计首先对无线传感器网络以及ZigBee技术的背景、发展状况以及应用前景进行了简单介绍，然后从体系结构、网络协议结构和特点等方面对无线传感器网络进行简单的描述。
通过分析ZigBee技术的特点、协议体系的结构、设备类型以及拓扑形式，应用ZigBee 协议以及传感器技术构成短距离简单无线温度传感网络，并提出了一种基于ZigBee 无线传感器网络的机房环境监测系统。
本设计对基于ZigBee的无线传感器网络的硬件部分进行了设计，其中包括主芯片CC2530、传感器设备、电源电路等。
最后，本设计为基于ZigBee的无线机房环境监测网络的软件部分设计了流程图。
此次设计弥补了当前一些远程机房进行有线监控的不足，对实际的应用有较好的参考价值。
关键词：无线传感器网络;ZigBee; CC2530; 机房环境监测Design of wireless sensor network based onZigBeeAbstractWireless sensor network (WSN) is the main direction of the development of sensor networks in the world. As a new wireless sensor network ,the mainstream network protocol ZigBee has broad application prospects in the field of intelligent control, military automation and industrial monitoring.This design mainly proceed from the ZigBee technology.Firstly, on the wireless sensor network and ZigBee technology background, development situation and application prospect were introduced, and then based on the aspects of system structure, network protocol, structure, characteristics and key issues of the wireless sensor network is a simple description of it. Based on the analysis of the characteristics of ZigBee technology, the protocol system structure, device type,and topology, the application of ZigBee protocol and sensor technology constitute a short distance simple wireless temperature sensor network. A monitoring system of computer room based on ZigBee wireless sensor network is presented in this system. The design of the hardware of the wireless sensor network based on ZigBee is designed, including the main chip CC2530, sensor equipment, RF module, power supply circuit, etc. Finally, the paper designs the flow chart for the wireless temperature sensor network software based on ZigBee. This design makes up for the shortage of the current remote computer room, and has good reference value for the practical application.Keywords: Wireless sensor network; ZigBee;CC2530;Monitoring of computer room environment目录1绪论 (1)1.1课题设计的背景、目的及意义 (1)1.2国内外相关研究的发展现状 (2)1.2.1国外相关研究发展现状 (2)1.2.2 国外相关研究发展现状 (2)1.3基于ZigBee 的无线传感器网络的应用领域 (3)2基于 ZigBee 的无线传感器网络相关分析 (4)2.1无线传感器网络概述 (4)2.1.1无线传感器网络体系结构 (4)2.1.1 WSN 的网络协议结构 (4)2.2 ZigBee 相关技术研究与分析 (6)2.2.1 ZigBee 技术的特点 (6)2.2.2 ZigBee 协议体系的结构 (8)2.2.3 ZigBee 的设备类型 (9)2.2.4 ZigBee的三种网络拓扑形式 (10)3 基于 ZigBee 的机房环境监测系统的总体设计 (11)3.1系统设计的背景 (12)3.2设计要求及实现的功能 (12)3.2.1系统设计的要求 (12)3.2.2需要实现的功能 (12)3.3系统组成及结构 (13)3.3.1系统网络构成 (13)3.3.2系统工作原理 (14)4基于 ZigBee 的机房环境监测系统的硬件设计 (16)4.1数据处理与数据传输模块 (16)4.2传感器模块 (19)4.2.1温度传感器DS18B20 (19)4.2.2 HC-SR501 人体感应模块 (20)4.3电源模块及液晶屏 (22)4.4 各节点的硬件设计 (22)5基于 ZigBee 的机房环境监测系统的软件设计 (25)5.1 ZigBee 无线传感器网络应用模块软件设计 (25)5.2主机监测软件设计 (28)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)1绪论1.1课题设计的背景、目的及意义在如今的世界，随着科学技术的飞速发展，各种新思想、新技术层出不穷，各种不同领域的知识和技术也在不停地交融，于是产生了多个极具研究价值并有着深远意义的科研课题。
物联网智能家居-zigbee无线传感器网络及应用分析
物联网智能家居-zigbee无线传感器网络及应用分析编辑：史先生南京物联传感技术自人类踏入信息时代，自然界的信息通过传感器源源而来。
而随着技术的发展，人们已不满足于原有单一的、独立的传感器系统。
很多时候，我们需要将来自不同区域的信息联合汇总，从而实现对现场状况的综合判断。
在农场里，我们需要了解各处作物的灌溉情况，土壤空气质量，以确保农作物健康生长；在矿区，我们需要知道瓦斯浓度，矿工位置以及地下矿场温湿度，粉尘浓度以保证工人人身安全；在大型建筑中，我们又需要了解建筑各个位置受环境湿度，风速的影响以及自身老化程度，以及时维护建筑的结构健康。
通常，在这些情况下，用来采集数据的传感器被放置在相距上千米的位置，并且需要在长达几个月甚至几年的时间内进行连续数据检测工作，工作人员无法经常进行维护。
这时，长距离布线，数据的汇总，传感器的远程配置，系统长期供电以及信号的安全性等都是工程师需要考虑的问题。
而随着无线传感器网络(Wireless Sensor Network)技术的发展，这些瓶颈被一一化解。
在无线传感器网络中，每一个节点都能够独立采集，并将数据汇总。
根据应用规模的不同，节点的数目可以达到上万，监测超过几十平方公里范围内的各类信号。
那么，究竟什么是无线传感器网络呢？无线传感器网络技术无线传感器网络是一种由独立分布的节点以及网关构成的传感器网络。
安放在不同地点的传感器节点不断采集着外界的物理信息，如温度、声音、震动等。
相互独立的节点之间通过无线网络进行通信。
无线传感器网络的每个节点都能够实现采集，数据的简单处理，还能接收来自其他节点的数据，并最终将数据发送到网关。
工程师可以从网关获取数据，查看历史数据记录或进行分析。
通常，一个典型的无线传感器网络节点的硬件结构包括：传感器接口、ADC、微处理器、电源以及无线收发装置。
无线传感器网络诞生于上世纪70年代，最早被应用于美国军方资助项目。
经过近30年的发展，无线传感器网络的应用逐渐转向民用，在森林、河流的环境监测中、在建筑环境的智能化应用中，以及一些无法放置有线传感器的工业环境中都已经出现了它的身影。
基于ZigBee协议的无线传感器网络系统的设计与实现
基于ZigBee协议的无线传感器网络系统的设计与实现随着科技的不断发展，越来越多的智能化设备被广泛应用于各个领域中，其中无线传感器网络技术就是其中一项十分重要的技术。
在众多的无线传感器网络协议中，ZigBee协议的应用越来越广泛。
本文将从设计与实现方面来探讨基于ZigBee协议的无线传感器网络系统的相关问题。
一、无线传感器网络系统的结构无线传感器网络系统由传感器节点、网关、中心控制器和用户终端组成。
其中传感器节点通过感知、采集环境信息，并将数据传输给网关。
网关将传感器节点的数据汇总处理后，上传至中心控制器，中心控制器再将信息返回至用户终端进行显示。
无线传感器网络中的传感器节点需要具备一定的处理能力、存储能力和通讯能力。
二、ZigBee协议的特点ZigBee是一种跨层、跨平台、低功耗、低速率、短距离、多节点网络协议。
其特点是具有高度的稳定性和可靠性，具有多级网络拓扑结构，且节点的电能消耗较小。
该协议的网络层采用星型结构或网状结构，传输层和应用层可以根据应用需求进行选择。
三、无线传感器网络系统的设计与实现在基于ZigBee协议的无线传感器网络系统中，需要设计各个模块的功能，并选择合适的硬件平台和软件支持。
在传感器节点的设计中，需要选择合适的传感器进行环境信息的感知，采用微控制器进行数据处理，并集成ZigBee无线通信模块进行信息传输。
在网关的设计中，需要选择小型化单板计算机进行信息处理和数据汇总，并集成ZigBee模块进行无线通信。
中心控制器可以采用微处理器或者通用计算机进行大量数据处理和分析，用户终端则可以通过互联网来实现在线监控。
四、无线传感器网络系统的应用基于ZigBee协议的无线传感器网络系统可以广泛应用于环境检测、工业自动化、医疗保健、家居智能化等领域中。
例如在环境检测中，可以用于对室内空气、水质等参数进行监测；在工业自动化领域中，可以用于对生产线上各个节点的温度、湿度等信息进行实时监测和控制；在医疗保健领域中，可以用于对病人的生命信号进行监测和远程医疗；在家居智能化领域中，可以用于自动控制温度、湿度、照明等设备，实现高效节能。
无线传感器网络基于Zigbee协议的环境监测系统
无线传感器网络基于Zigbee协议的环境监测系统无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）基于Zigbee协议的环境监测系统在近年来得到了广泛的应用和研究。
该系统通过无线传感器节点实时采集环境数据，并通过Zigbee协议进行数据传输和协调，为环境监测提供了更加便捷和高效的解决方案。
一、无线传感器网络基础介绍无线传感器网络是由大量的无线传感器节点组成的分布式传感器系统，这些节点能够自主感知和处理环境中的各种信息，并能互相之间进行通信和协作。
无线传感器网络具有自组织、自适应、低功耗、大规模部署等特点，被广泛应用于环境监测、智能家居、军事侦查等领域。
二、Zigbee协议介绍Zigbee是一种基于IEEE 802.15.4无线标准的短距离、低功耗、低速率的无线通信协议。
Zigbee协议具有低复杂性、低功耗和低数据速率的特点，适用于对数据传输要求不高但功耗要求较低的应用场景。
Zigbee协议的引入使得无线传感器网络的建立和管理更加简单和高效。
三、环境监测系统的设计与实现1. 网络拓扑结构设计无线传感器网络的网络拓扑结构对系统的性能和能耗有着重要的影响。
常用的网络拓扑结构包括星型结构、树状结构和网状结构等。
根据环境监测的需求和应用场景的特点，选择合适的网络拓扑结构可以提高系统的稳定性和可靠性。
2. 传感器节点设计传感器节点是无线传感器网络的基本组成单位，负责采集环境数据、通信和数据处理等功能。
传感器节点的设计需要考虑功耗、通信距离、数据处理能力等因素。
合理设计传感器节点的硬件和软件结构可以提高系统的性能和功耗控制能力。
3. 数据传输和协调无线传感器网络中的数据传输和协调是环境监测系统的核心功能。
利用Zigbee协议进行数据传输和协调可以提高系统的实时性和可靠性。
节点之间通过Zigbee协议进行数据传输和通信，通过集中控制器进行数据处理和协调，实现环境数据的准确采集和监测。
四、无线传感器网络基于Zigbee协议的环境监测系统的优势1. 低功耗：无线传感器节点采用低功耗设计，系统整体功耗较低，能够满足长时间连续监测的需求。
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物联网简介及基于ZigBee的无线传感器网络摘要物联网，是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是一个全新的技术领域，给IT和通信带来了广阔的新市场。
积极发展物联网技术，尽快扩展其应用领域，尽快使其投入到生产、生活中去，将具有重要意义。
ZigBee无线通信技术是一种新兴的短距离无线通信技术，具有低功耗、低速率、低时延等特性，具有强大的组网能力与超大的网络容量，可以广泛应用在消费电子品、家居与楼宇自动化、工业控制、医疗设备等领域。
由于其独有的特性，ZigBee无线技术也是无线传感器网络的首选技术，具有广阔的发展前景。
ZigBee协议标准采用开放系统接口(051)分层结构，其中物理层和媒体接入层由IEEE802.15.4工作小组制定，而网络层，安全层和应用框架层由ZigBee联盟制定。
本文首先从概念、技术架构、关键技术和应用领域介绍了物联网的相关知识，然后着重介绍了基于ZigBee的无线传感器网络，其中包括无线传感网简介、ZigBee技术概述和基于ZigBee的无线组网技术。
关键词：物联网；ZigBee；无线传感器网络物联网简介物联网概念“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。
其定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。
最简洁明了的定义：物联网(Internet of Things)是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。
它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。
技术架构从技术架构上来看，物联网一般可分为三层：感知层、网络层和应用层。
感知层是物联网的皮肤和五官-用于识别物体，采集信息。
感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等，主要功能是识别物体、采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用类似。
感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题。
它首先通过传感器、数码相机等设备，采集外部物理世界的数据，然后通过RFID、条码、工业现场总线、蓝牙、红外等短距离传输技术传递数据。
感知层所需要的关键技术包括检测技术、短距离无线通信技术等。
网络层是物联网的神经中枢和大脑-用于传递信息和处理信息。
网络层包括通信网与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。
网络层将感知层获取的信息进行传递和处理，类似于人体结构中的神经中枢和大脑。
网络层解决的是传输和预处理感知层所获得数据的问题。
这些数据可以通过移动通信网、互联网、企业内部网、各类专网、小型局域网等进行传输。
特别是在三网融合后，有线电视网也能承担物联网网络层的功能，有利于物联网的加快推进。
网络层所需要的关键技术包括长距离有线和无线通信技术、网络技术等。
应用层是物联网的"社会分工"-结合行业需求，实现广泛智能化。
应用层是物联网与行业专业技术的深度融合，结合行业需求实现行业智能化，这类似于人的社会分工。
应用层解决的是信息处理和人机交互的问题。
网络层传输而来的数据在这一层进入各类信息系统进行处理，并通过各种设备与人进行交互。
这一层也可按形态直观地划分为两个子层。
一个是应用程序层，进行数据处理，它涵盖了国民经济和社会的每一领域，包括电力、医疗、银行、交通、环保、物流、工业、农业、城市管理、家居生活等，其功能可包括支付、监控、安保、定位、盘点、预测等，可用于政府、企业、社会组织、家庭、个人等。
这正是物联网作为深度信息化的重要体现。
另一个是终端设备层，提供人机接口。
物联网虽然是"物物相连的网"，但最终是要以人为本的，还是需要人的操作与控制，不过这里的人机界面已远远超出现时人与计算机交互的概念，而是泛指与应用程序相连的各种设备与人的交互。
图1为物联网网络构架。
图1 物联网网络构架关键技术一、感知层传感器技术：感知物资信息RFID技术：智能识别微机电系统（MEMS）：采集信息GPS/GIS技术：全球定位/地理信息系统二、网络层无线传感器网络（WSN）技术Wi-Fi（Wireless Fidelity,无线保真技术）通信网、互联网、3G网络、IPV6（让世界的第一粒都拥有一个IP地址）GPRS网络（基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接）广电网络、NGB（下一代广播电视网）三、应用层企业资源计划（ERP：Enterprise Resource Planning）专家系统（Expert System)云计算（Cloud Computing）系统集成（System Integrate）行业应用（Industry Application）资源打包（Resource Package）应用领域1.城市市政管理应用2.农业园林3.医疗保健4.智能楼宇5.交通运输图2为物联网网络架构及物联网应用领域。
图2 物联网网络架构及物联网应用领域基于ZigBee的无线传感器网络物联网组网采用分层的通信系统架构，包括感知延伸系统、传输系统、业务运营管理系统和各种应用，在不同的层次上支持不同的通信协议。
无线传传感器网络简介电系统（MEMS)、片上系统（SOC）、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展,孕育出无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)，并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。
无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。
无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。
它的英文是Wireless Sensor Network, 简称WSN。
大量的传感器节点将探测数据，通过汇聚节点经其它网络发送给了用户。
在这个定义中，传感器网络实现了数据采集、处理和传输的三种功能，而这正对应着现代信息技术的三大基础技术，即传感器技术、计算机技术和通信技术。
无线传感器网络(wireless sensor networks，WSN)是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。
它综合了传感器、嵌入式计算、现代网络及无线通信和分布式信息处理等技术，能够通过各类集成化的微型传感器协同完成对各种环境或监测对象的信息的实时监测、感知和采集，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端，从而实现物理世界、计算世界以及人类社会这三元世界的连通。
所谓无线传感器网络由大量部署在目标区域内的，具备感知、无线通信与计算能力的微小传感器节点所构成的分布式网络系统。
传感器网络节点的组成和功能包括如下四个基本单元：传感单元(由传感器和模数转换功能模块组成)、处理单元(由嵌入式系统构成，包括CPU、存储器、嵌入式操作系统以及节点应用程序等组成)、通信单元(由无线通信模块组成)、以及供电单元(电池、太阳能或其他方式)。
传感器网络可以根据当时的情况通过自组织方式构成动态的网络拓扑结构。
传感器网络节点间一般采用多跳的无线通信方式进行通信。
传感器网络可以在独立的环境下运行，也可以通过网关连接到互联网，使用户可以远程访问。
无线网络技术按照传输范围来划分，可以分为无线广域网（WWAN），无线城域网（WMAN），无线局域网（WLAN）和无线个人域网（WPAN）。
其中的无线个人域网就是所谓的短距离无线网络，各种短距离无线传输技术层出不穷：蓝牙（Bluetooth）、ZigBee、Wi-Fi、无线USB，无载波通信技术（UWB）等, 其中蓝牙（Bluetooth）、UWB和ZigBee是最受产业界关注的三种标准。
Bluetooth 虽然成本低，成熟度高，具有多种规范，但是其传输距离有限，仅为10米，只能组成最多8个节点的星状网，电池也仅能维持数周。
UWB虽然可以实现高达几百Mbps的传输速率，但是其覆盖距离仅为10米，这决定了它主要被用作消费产品中的视频和高速数据解决方案，目前UWB没有网状网络能力。
Wi-Fi虽然传输速度可以达到11Mbps，传输距离达到100米，但是其价格相对教昂贵，且功耗大，组网能力差。
ZigBee技术专注于低成本，低功耗和低速率的无线通信市场，因此非常适合应用于物联网无线传感器网络中来。
ZigBee技术概述ZigBee技术是一种短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术，是一组基于IEEE 802.15.4无线标准研制开发的有关组网、安全和应用软件方面的通信技术。
ZigBee协议规范使用了IEEE 802.15.4定义的物理层(PHY)和媒体介质访问层(MAC)，并在此基础上定义了网络层(NWK)和应用层(APL)架构。
基于ZigBee技术的无线传感器网络应用在ZigBee联盟和IEEE 802.15.4组织的推动下，结合其他无线技术可以实现无所不在的网络。
它不仅在工业、农业、军事、环境、医疗等传统领域具有极高的应用价值，而且在未来其应用更将扩展到涉及人类日常生活和社会生产活动的所有领域。
IEEE 802.15.4标准1.物理层(PHY)规范物理层定义了物理无线信道和与MAC 层之间的接口，提供物理层数据服务和物理层管理服务。
物理层数据服务是从无线物理信道上收发数据，物理层管理服务维护一个由物理层相关数据组成的数据库。
物理层功能相对简单，主要是在硬件驱动程序的基础上，实现数据传输和物理信道的管理。
数据传输包括数据的发送和接收；管理服务包括信道能量监测(energy detect，ED)，链接质量指示(Link quality indication，LQI)和空闲信道评估(clear channel assessment,CCA)等。
2.媒体介质访问层(MAC)规范MAC 层提供两种服务：MAC层数据服务和MAC 层管理服务。
前者保证MAC 协议数据单元在物理层数据服务中的正确收发，而后者从事MAC层的管理活动，并维护一个信息数据库。
MAC 层的主要功能包括如下7个方面：1.网络协调者产生并发送信标帧(beacon)；2.设备与信标同步；3.支持RAN 网络的关联(association)和取消关联(disassociation)操作4.为设备的安全性提供支持；5.信道接入方式采用免冲突载波检测多路访问(CSMA-CA)机制；6.处理和维护保护时隙(GTS)机制；7.在两个对等的MAC 实体之间提供一个可靠的通信链路。