无线传感器网络标准化与协议

无线传感器网络标准化与协议无线网络作为一门面向应用的研究领域，在近几年获得了飞速发展。在关键技术的研发方面，学术界从网络协议、数据融合、测试测量、操作系统、服务质量、节点定位、时间同步等方面开展了大量研究，取得丰硕的成果；工业界也在环境监测、军事目标跟踪、智能家居、自动抄表、灯光控制、建筑物健康监测、电力线监控等领域进行应用探索。随着应用的推广，无线传感器网络技术开始暴露出越来越多的问题。不同厂商的设备需要实现互联互通，且要避免与现行系统的相互干扰，因此要求不同的芯片厂商、方案提供商、产品提供商及关联设备提供商达成一定的默契，齐心协力实现目标。这就是无线传感器网络标准化工作的背景。实际上，由于标准化工作关系到多方的经济利益甚至社会利益，往往受到相关行业的普遍重视，如何协调好各方利益，达成共识，需要参与各方拥有足够的理解和耐心。到目前为止，无线传感器网络的标准化工作受到了许多国家及国际标准组织的普遍关注，已经完成了一系列草案甚至标准规范的制定。其中最出名的就是IEEE802.15.4/zigbee 规范，它甚至已经被一部分研究及产业界人士视为标准。IEEE802.15.4 定义了短距离无线通信的物理层及链路层规范，zigbee 则定义了网络互联、传输和应用规范。尽管 IEEE802.15.4 和 zigbee 协议已经推出多年，但随着应用的推广和产业的发展，其基本协议内容已经不能完全适应需求，加上该协议仅定义了联网通信的内容，没有对传感器部件提出标准的协议接口，所以难以承载无线传感器网络技术的梦想与使命；另外，该标准在落地不同国家时，也必然要受到该国家地区现行标准的约束。为此，人们开始以 IEEE802.15.4/zigbee 协议为基础，推出更多版本以适应不同应用、不同国家和地区。尽管存在不完善之处，IEEE802.15.4/zigbee 仍然是目前产业界发展无线传感网技术当仁不让的最佳组合。本文将重点介绍 IEEE802.15.4/zigbee 协议规范，并适当顾及传感网技术关注的其他相关标准。当然，无线传感器网络的标准化工作任重道远：首先，无线传感网络毕竟还是一个新兴领域，其研究及应用都还显得相当年轻，产业的需求还不明朗；其次，IEEE802.15/zigbee 并非针对无线传感网量身定制，在无线传感网环境下使用有些问题需要进一步解决；另外，专门针对无线传感网技术的国际标准化工作还刚刚开始，国内的标准化工作组也还刚刚成立。为此，我们要为标准化工作的顺利完成做好充分的准备。1.PHY/MAC 层...