1 引言

物联网（IOT ，Internet of things）是继互联网后又一次技术的革新，代表着未来计算机与通信的发展方向。而物联网最大的变革在于实现了物理世界的情景感知、处理和控制这一闭环过程，形成了真正的物与物，物与人，人与人之间信息连接的新一代智能网络系统。

物联网架构可分为三层：感知层、网络层、应用层。感知层是由各种传感器构成，是物联网识别物体、采集信息的来源。网络层是负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网与用户的接口，它需要与行业需求结合，从而实现物联网的智能应用。作为物联网最底层，感知层肩负起很重要的作用，数据要先经过感知层的采集和识别然后才能进行接下来的处理与传输等操作。因此，传感网建立的重要性是十分重大的。

随着传感网的不断发展，以ZigBee协议为基础的无线传感网络（WSN, Wireless Senor Network）的确立，不仅使得在信息采集技术的这一领域有了进一步的发展，而且还带动了物联网的快速发展。本文立足于无线传感网络作为物联网的最底层，分析了基于ZigBee的无线传感网络，并在此基础上提出了无线传感网络接入到互联网的网关接入模式。

2 相关技术问题分析

2.1 ZigBee协议栈与无线传感网络的技术要点

无线传感网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种技术集成度高，涉及多种前沿科学技术的信息采集变换，组网传送，融合处理，反馈调节的多信息综合采集与组网应用系统。在当前的国际信息产业界和技术研究领域里都受到广泛关注。无线传感网络由多个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，以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，并最终把这些信息发送给网络所有者。无线传感络并不需要较高的带宽，但是需要较低的传输延时和极低的功率消耗并且可以使用户拥有较长的电池寿命和较多的器件阵列。而ZigBee的出现正好解决了这一问题，ZigBee有着高通信效率、低复杂度、低功耗、低速率、低成本、高安全性以及全数字化等诸多优点。这些优点使得ZigBee与无线传感网络完美的结合在一起。以下将对ZigBee协议栈加以说明。

　　ZigBee协议栈结构由一些层构成，每个层都有一套特定的服务方法(协议)和上一层连接。数据实体(data entity)提供数据的传输服务，而管理实体(management entity)提供所有的服务类型。每个层的服务实体通过服务接入点(SAP ,service access point)和上一层相接，每个SAP提供大量服务方法来完成相应的操作。ZigBee协议栈基于标准的OSI七层模型，但只是在相关范围来定义一些相应层来完成特定的任务。IEEE802.15.4-2003标准定义了下面的两个层：物理层(PHY层)和媒介层(MAC层)。ZigBee联盟在此基础上建立了网络层(NWK层)以及应用层(APL层)的框架(framework)。APL层又包括应用支持子层(APS ,application support sub-layer)，ZigBee的设备对象(ZDO ,zigbee device object)以及制造商定义的应用对象。ZigBee技术的整体协议架构如下图1所示。

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