创新的医学超声系统设计

1简介ZigBee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。它主要适用于自动控制，感测，监视和远程控制，并且可以嵌入各种设备中。
它还支持地理定位功能。 IEEE802.15.4工作组定义了一种廉价的低速无线连接技术，其固定，便携式或移动设备的复杂性，成本和功耗极低。
当ZigBee联盟制定ZigBee标准时，它采用IEEE802.15.4作为其物理层和媒体访问层规范。 ZigBee联盟在此基础上制定了数据链路层（DLL），网络层（NWK）和应用程序编程接口（API）规范，并负责高级应用程序，测试和营销。
蓝牙也是一种短距离无线通信技术。自蓝牙规范发布以来，它已在越来越多的领域中得到应用。
例如工业自动控制，家庭自动化，电信级音频传输，PDA，手机和PC外设等。关于ZigBee与蓝牙的关系，ZigBee联盟认为ZigBee与蓝牙是互补的，而不是相互竞争。
。本文将围绕技术和市场分析两种短距离无线通信技术ZigBee和Bluetooth，并证明在某些应用中蓝牙将面临ZigBee技术的竞争。
最后，对ZigBee和蓝牙的应用和开发提出了建议。 2系统复杂度Z ZigBee的系统复杂度比蓝牙小得多。
这可以从他们的协议栈的参考模型中看出（图1）。 ZigBee协议栈很简单，相对容易实现，并且需要更少的系统资源。
据估计，运行ZigBee大约需要28Kb的系统资源。蓝牙协议栈相对复杂，需要约250Kb的系统资源。
ZigBee定义了两种类型的设备：FFD（全功能设备）和RFD（精简功能设备）。网络是主从结构。
一个网络具有一个网络协调器（Coordinator）和最多65535个从属设备。网络协调员必须是FFD，负责管理和维护网络，包括路由，安全性以及节点连接和离开。
一个网络只需要一个网络协调器，其他终端设备可以是RFD或FFD。 RFD的价格比FFD便宜得多，并且仅占用约4Kb的系统资源，因此网络的总体成本相对较低。
从这个角度来看，ZigBee非常适用于具有大量终端设备的网络，例如传感器网络和楼宇自动化。 3安全性ZigBee使用分层安全性策略：无安全性，访问控制表，32位AES和128位AES。
如果在安全性要求较低的场景中使用该系统，则可以选择较低级别的安全性措施，以换取降低系统成本和功耗的功能；相反，在具有较高安全性要求的应用程序场景（例如军事）中，可以选择“较高安全性级别”。这样，制造商可以综合考虑功耗，系统处理能力，成本和应用环境等因素，以采用适当的安全级别。
ZlgBee分别在MAC层和NWK层采用了安全策略。一跳后数据到达目的地时，ZigBee仅使用MAC层提供的安全性机制。
在多跳的情况下，ZigBee必须依靠上层来确保安全性。下面描述MAC层和NWK层的安全性。
MAC层安全套件（安全套件）基于以下三种操作模式：计数器（CTR，计数器）模式下的AES加密，密码块链接模式（CBC-MAC，CiPher块链接），CTR和CBC- MAC阶段结合了加密和完整性（OW执行CCM模式）。 MAC层的AES加密算法可以保护MAC命令，信标，信息帧和响应帧的机密性，完整性和真实性。
MAC帧的标头中有一位指示MAC帧是否已加密。每个密钥仅与一个安全套件关联。
为了确保数据完整性，MAC层计算报头和有效载荷数据以获得长度为4、8或16个字节的消息完整性代码（MIC，消息完整性代码）。同时，每个MAC帧头中也有一个帧号，以防止帧丢失和帧重发。
钥匙的建立，安全操作模式的选择以及加工过程的控制是更高税率的责任。