三防平板中ZigBee作为一种双向无线通信技术，具备近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速度、低成本等优点，广泛应用在嵌入式产品中。2004年年底由ZigBee联盟发布了1.0版本规范，2005年4月已有Chipcon、CompXs、Freescale、Ember四家公司通过了ZigBee联盟对其产品所做的测试和兼容性验证。从2006年开始，三防平板基于ZigBee的无线通信产品和应用迅速得到了普及和高速发展。

三防平板中ZigBee工作在2.4 GHz或868/915 MHz无线频带，ZigBee协议的整体框架包括物理层、MAC层、数据链接层、网络层和应用会话层，其中物理层、MAC层和数据链路层采用了IEEE 802.15.4（无线个人区域网）协议标准，并在此基础上进行了完善和扩展。而网络层及应用会话层是由ZigBee联盟制定的，用户只需要编写自己需求的最高层应用协议，即可实现节点之间的通信。三防平板IEEE 802.15.4协议标准如表1所示。

表1 IEEE 802.15.4（无线个人区域网）协议标准

三防平板中ZigBee可实现点对点、一点对多点、多点对多点之间的设备间的数据透明传输，支持三种主要的自组织无线网络类型，即星状结构、网状结构（Mesh）和簇状结构（Cluster），其中星状网络是一个辐射状系统，数据和网络命令都通过中心节点传输；而网状结构具有很强的网络健壮性和系统可靠性。

三防平板在传感器节点组网方面，ZigBee网络中的节点可以分为协调器、路由器和终端节点三种不同的类型。协调器是ZigBee网络中的第一个设备，负责选择信道和网络标识，并组建网络；路由器主要负责其他设备加入网络、多跳路由的实现；终端节点处在网络的最边缘，负责数据的采集、设备的控制等外围功能。

例如，目前广泛应用的TI公司的CC2530集成了ZigBee模块，具备以下的基本特性。

● 优化的51单片机内核，达到标准8051单片机的8倍性能，支持硬件AES加密和解密；

● 内置DMA控制器、看门狗定时器、A/D转换器、实时时钟、UART/SPI、8/16位定时器，多达21个GPIO；

● 支持16 MHz或32 MHz外部晶体振荡器，可扩展高达32/64/128/256 KB的可编程闪存，具有8 KB的RAM；

● 支持无线IEEE 802.15.4通信协议的硬件结构，集成2.4 GHz的DSSS数字射频部件；

● 宽电压供电，工作电压为2.0～3.6 V。

CC2530将MCU与RF集成封装在一起，不仅减小了系统的体积，同时也降低了系统功耗，提高了系统的稳定性。宽电压的设计使得 CC2530更适合移动应用设备，如智能家居、矿井安全定位等。目前主要流行的基于ZigBee通信的专用集成芯片有TI（Chipcon）的CC2530、Freescale的MC13192、Jennic的JN5148、Atmel的LINK-23X和LINK-212等。

三防平板基于CC2530的ZigBee模块是一种物联网无线数据终端，可利用ZigBee网络为用户提供无线数据传输功能。三防平板该产品采用高性能的工业级ZigBee方案，提供SMT与DIP接口，可直接连接TTL接口设备，实现数据的透明传输；采用低功耗设计，最低功耗小于1 mW；提供多路路 I/O，可实现数字量输入/输出、脉冲输出，可实现模拟量采集、脉冲计数等功能。无线传感器通信模块如图6-36所示。

图1 无线传感器通信模块

三防平板无线传感器通信模块可作为无线传感器网络的协调器、路由器和终端节点，这三种类型节点与ZigBee网络的三种节点功能相对应。目前，部分无线传感器通信模块在硬件结构上完全一致，只是设备嵌入的软件不同，通过跳线设置或软件配置即可实现不同的功能。

三防平板无线传感器通信模块的功能及技术指标如下。

● 智能型数据模块，通电即可进入数据传输状态；

● 支持ZigBee无线短距离数据传输功能，无线传输距离为100～2 000 m；

● 频率范围为2.405～2.480 GHz，16个无线信道，天线连接为外置SMA天线或PCB天线；

● 寻址方式为IEEE 802.15.4/ZigBee标准地址；

● 最大数据包为256 B；

● 发送模式灵活，可选择广播发送或目标地址发送模式；

● 提供TTL串行接口、SPI接口，提供的TTL接口可直接连相同电压的TTL串口设备；

● 节点类型灵活，协调器、路由器、终端节点可任意设置；

● 支持点对点、点对多点、对等和Mesh网络，网络容量最多为65535个节点。

随着我国物联网进入发展的快车道，三防平板中ZigBee 也正逐步被国内越来越多的用户所接受。ZigBee技术也已在部分智能传感器场景中进行了应用，例如，地铁隧道施工过程中的考勤定位系统采用的就是ZigBee技术，ZigBee技术取代传统的RFID考勤系统，实现了无漏读、方向判断准确、定位轨迹准确和可查询，提高了隧道安全施工的管理水平；又如，在某些高档的老年公寓中，基于ZigBee网络的无线定位技术可在疗养院或老年社区内实现全区实时、定位及求助功能。由于每个老人都随身携一个移动报警器，遇到险情时，可以及时按下求助按钮，不但使老人在户外活动时的安全监控及救援问题得到解决，而且使用简单方便、可靠性高。

目前，三防平板无线传感器通信模块已广泛应用于物联网产业链中的M2M行业，如智能电网、智能交通、智能家居、金融、移动 POS 终端、供应链自动化、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。