ZigBee网关是ZigBee联盟推出的第十个应用标准，它是IP通信网络和ZigBee网络之间的桥梁。绍了ZigBee网关的概念，性能，体系结构，功能和其他方面，恒温阀芯并指出ZigBee网关可以帮助开发人员和制造商减少总体产品开发时间并降低开发风险，因此避免使用个性化或专用解决方案。低开发和制造成本。着宽带接入的普及以及智能家居系统，远程健康监控/监视系统等的兴起，网关设备代表了巨大的潜在市场。前，许多公司已经开发了自己的网关产品，例如家庭网桥。是，为了开发更复杂和兼容的网关，迫切需要开发相应的网关标准。ZigBee技术是一种短程无线通信技术，具有基于IEEE802.15.4协议标准的统一技术标准，物理层协议（PHY）和媒体访问控制（MAC）层。络层（NWK）和应用程序层（APS）由ZigBee提供。盟发展。了更轻松地控制ZigBee无线传感器网络，并使无线节点能够有序高效地运行，有必要将已经开发的基于TCP / IP的以太网络连接到ZigBee无线传感器网络，从而实现以太网。网络控制ZigBee无线传感器网络。7月28日，ZigBee联盟宣布了第十个ZigBee网关标准的发布，这是新ZigBee网络设备类别中的第一个标准。
ZigBee网关提供了一种简单且经济高效的连接到Internet的方式，使服务提供商，企业和消费者可以将所有类型的ZigBee无线传感器网络连接到Internet，同时提供各种面向消费者的设计。用云和智能电话服务。ZigBee是基于IEEE802.15.4无线标准，基于IEEE802.15.4协议架构开发的网络，安全性和应用软件的技术标准，如图1所示。EEE802.15.4是IEEE网络工作组（PAN）的标准，PAN是一种具有直接序列频谱（DSSS）的经济，高效和低数据速率（250 kbps）网络。术，短距离无线技术，运行在2.4 GHz和868 MHz（欧洲）/ 915 MHz（北美）上，恒温阀芯用于个人区域网和对等网状网络。ZigBee联盟基于物理层和IEEE802.15.4 MAC层，对其网络层协议和应用程序接口（API）进行了标准化，并开发了安全层。整的ZigBee协议套件包括一个高级应用程序规范，一个应用程序融合层，一个网络层，一个数据链路层和一个物理层，而应用程序聚合层则映射不同的应用程序。ZigBee网络上。个ZigBee节点设备可以形成无线个人局域网，其中主协调器可以控制每个节点设备。着ZigBee无线网络技术的广泛应用，其对现有网络基础架构（例如Internet）的远程管理和控制已逐渐成为该领域的重要研究课题。为ZigBee无线传感器网络的一部分，ZGD（ZigBee网关设备）在整个无线网络中都是唯一的。自无线节点设备的所有数据都发送到网关，网关通过地址和协议进行转换并发送到以太网。反，在网关进行地址和协议转换之后，必须将以太网数据发送到ZigBee无线传感器网络。常，ZigBee网关是ZigBee无线传感器网络和以太网数据交换的中转站。无线传感器网络中的新节点建立动态链接的能力。从2002年ZigBee联盟成立以来，许多国际巨头都参与了标准的开发和应用，目前在智能家居，工业控制领域有大量应用。健康监视和电信。了制定网关协议，ZigBee联盟于2004年2月成立了网关工作队，专门开发和标准化网关堆栈协议。关的主要目标是在IP网络应用程序和ZigBee网络之间建立通信通道，并集成ZigBee堆栈服务以允许访问网络和服务。向通讯机制。ZCL是基于各种应用程序的ZigBee Alliance标准化功能集，基于不同应用程序功能的Visual ZCL和ZigBee堆栈应用程序层上的协议，提供了一种传递各种值更改的机制。性。配置命令以传输参数。果，与ZCL相关的操作简单地支持了在应用程序级别制定的通信命令的操作。果制造商需要自定义应用程序级通信接口，则将使用与ZCL相关的操作。ZDO是ZigBee堆栈的一部分，并提供ZigBee相关的服务，例如设备和服务发现，安全管理器，网络管理器和链接。理器）和节点管理器。ZigBee网关设备使用基于TCP / IP的主机应用程序来提供到ZigBee PAN（ZigBee个人局域网）的通信传输通道。机制允许外部应用程序与各个ZigBee节点进行通信以控制或获取节点数据，而节点则可以与外部应用程序进行通信。关的一端提供了一个API，用于根据ZigBee协议栈和IEEE802.15.4媒体访问控制层功能，在服务访问程序（SAP）上调用二进制编码的远程程序。另一端是用户数据报协议（UDP）传输层。能引擎提供基于个人网络的图形显示，并且用户可以在Web浏览器中与树节点进行交互。ZigBee网关的基本功能是使用基于ZigBee协议栈的数据转换基于TCP / IP的网络，并在两种协议之间实现双向数据传输，从而使基于以太网可以发送到ZigBee网络。中间，来自ZigBee网络的数据也可以发送到以太网，以在无线传感器和以太网网络之间建立数据通道。费者市场细分要求提供廉价的ZigBee网关设备。果，ZigBee网关规范提供了最少的必需功能集和计算复杂性，为大多数家庭/消费类应用程序提供了诱人的功能。是实施最小的ZigBee网关会增加主机应用程序的复杂性。一方面，诸如商业和工业应用之类的企业应用可能需要ZigBee网关设备的丰富功能，并且可以通过典型的环境协议进行访问。此，ZigBee网关设备规范提供了一组可选功能，这些功能提供了不受计算复杂度约束的一组功能。是功能丰富的ZigBee网关设备有可能降低实现主机应用程序的复杂性。IETF，W3C和其他现有的基于IP的标准（SOAP，REST）兼容。于专用配置文件的标准网关设备将专用ZigBee网络连接到远程应用程序。展桥架。关的体系结构图如图3所示。过GRIP，SOAP和REST链接，IPHA或网关通过IP网络上的远程网络（RPC）程序相互通信。
的信息交换是请求-响应格式，每个设备都可以发出请求并接收响应。IPHA向网关发送命令以在网关上运行。ZigBee节点通过网关的无线接口寻址，指令在远程节点上执行。反，网关发送到IPHA的请求请求由IPHA执行。关从节点重定向信息，并通过回调函数将其发送到IPHA。之，IP网元可以通过网关提供的GRIP或REST协议接口在ZigBee无线传感器网络上执行各种控制操作，或者指定在ZigBee无线传感器网络上接收特定类型的消息事件。ZigBee网络。应用层和层安全服务提供者。
ZigBee协议栈的分层体系结构如图4所示。关应用程序提供了与应用程序支持层（APS），ZigBee设备对象（ZDO）， ZigBee群集（ZCL）和其他通信层（COMM），例如网络层和MAC层，以及网关管理对象（GMO）。有这些层都提供对位于网关上的ZigBee协议栈的访问，以执行各种功能。通过网络层和安全服务提供层与端点连接，并提供数据传输，安全和链接服务，从而适应不同但兼容的设备。根据所有终端应用程序中配置的信息确定并执行安全性管理，发现，网络管理和链接管理。
个群集的使用以及群集可以通过的属性列表。提供了一种传输各种属性值更改的机制，以及一个用于配置传输参数的命令。定。于Web应用程序的设计和开发方法，类似于SOAP，通常使用HTTP访问API库基于通用协议和标准（例如HTTP，URI，XML和HTML）。ZigBee网关的应用程序和设备堆栈脚本很小，许多操作都是通过Web浏览器完成的。换到原始数据格式的ZigBee堆栈结构。API的基本过程是通过TCP封装实现的，即发送和接收ZCL / APS / NWKs数据包，以便对层网关进行配置ZigBee协议栈中更高的级别是最小的。ZigBee和IP网络之间的互连是许多应用程序的关键，并且ZigBee网关规范应满足许多不同的需求。此，ZigBee网关不仅仅定义一个协议，还必须定义一个两级API。小化所需的功能，并允许在不同的配置级别进行产品差异化。了有效地适用于不同的应用程序，适当的网关不需要实现所有RPC绑定，并且只能实现其中的一个，或者在必要时可以实现多个。ZigBee通用网关规范上建立特定的应用程序网关，以基于特定的用例或典型方案实施绑定。样，配置可以允许特定用例的绑定或让提供者确定要实现的链接。
ZigBee网关设备是满足大多数IP连接应用程序需求的独立多功能设备。为标准，ZigBee网关为开发人员和制造商提供了一种共同的方式来专注于应用程序开发并减少总体产品开发时间。可以帮助他们降低开发风险，消除对定制或专用解决方案的需求，并降低开发和制造成本。产品制造商和服务提供商提供了一种智能且易于使用的方式，以扩展设备功能并通过Internet提供ZigBee控制的优势。消费者提供更多监视功能的好处包括方便的智能手机或针对iOS，Android和Windows Phone操作系统的经济高效的桌面应用程序集成。ZigBee网关促进了Internet连接的集成，特别是对于没有经验的网络开发人员而言。终，该标准将增加使用ZigBee的增值服务的数量，并为您提供更方便的控制选项。ZigBee网关可用于ZigBee楼宇自动化，ZigBee医疗保健，ZigBee家庭自动化，ZigBee零售服务，ZigBee智能能源和ZigBee电信通用应用标准。今，Internet在世界各地流行。果您可以将ZigBee网络连接到Internet，则可以控制世界各地的某个ZigBee网络关键设备，这对于ZigBee技术的进一步发展是有益的。此，网关在整个传感器网络中起着至关重要的作用，包括作为与ZigBee无线传感器网络和Internet紧密相连的桥梁，并使用ZigBee网关和Internet作为支持，从而实现了在世界各地的不同监视区域获得信息。享，大大缩短了时间和空间与现实世界的距离。
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