和WLAN不同，WPAN的开发不是作为已有有线局域网的代替。无线个人局域网只是为了给个人操作区域提供有效的无线通信，并且不用其它基础设备。个人操作区域是一个半径十米的球状区域，这个区域的圆心是一个无线设备。我们根据数据速率将无线个人局域网分成三类：高速（HR）、中速（MR）、低速（LR）。IEEE802。15。3的数据速率范围是11~55Mbps，属于HR-WPAN。这种高速的数据速率适合相机和邻近的电视机传输实时的无线视频。作为传输速率范围是1~3Mbps的蓝牙，它适用于传输无线耳机的高音质音频。这是一种MR-WPAN。然而，我们将在本课题中使用的无线网络是Zigbee。它是一种LR-WPAN，最大的数据速率仅仅达到250Kbps。论文网

总而言之，短距离的无线网络通信分类如图1。4。

图1。4 短距离无线网络类型

1。5 对无线火灾报警系统的构思

   鉴于无线火灾报警系统的市场需求，无线火灾报警系统的设计更加刻不容缓。我们针对该系统设计究竟采用哪种无线通信协议进行比较分析，我们会发现作为一种低功耗且低成本的无线通信协议，Zigbee是很好的选择[31]。同时，近几年来无线传感器的学术研究也从没有停止过。这些研究实践经验理论也为我们设计实现基于Zigbee的无线火灾报警系统打下了坚实的基础。

对火灾报警系统而言，我们设计的无线火灾报警网络是为了替代已有的有线火灾报警系统中的有线回路，或者为其提供补充完善。在各种复杂高级的场合中发挥无线网络的巨大优势。

广泛应用的基于Zigbee的无线火灾报警系统的自制力是一个重要问题。系统必须自己管理其网络结构，要求满足系统中节点随时能够加入或者退出。同时每个节点于控制器而言是透明的。系统需要节点探测并发送火灾信息，当出现火灾状况时，我们能够很快对火灾地点进行定位。

到现在为止，国家还没有对无线火灾报警系统提供可参考的数据标准。因此，本课题的研究能给无线火灾报警系统的发展提供帮助。

2  Zigbee协议介绍

Zigbee 是基于 IEEE802。15。4 标准的低功耗个域网协议。该标准定义了Zigbee的物理层和MAC层协议。这个协议规定的技术是一种低功耗的、短程的无线通讯技术。Zigbee协议从上到下分别为应用层(APL)、网络层(NWK)、传输层(TL)、媒体访问控制层(MAC)、物理层(PHY)等。Zigbee的名称来源于蜜蜂的八字舞，蜜蜂（bee）群体间的信息传递不同于其它的动物，它们往往是以飞舞与“嗡嗡” (zig)地扇动翅膀的方式告诉其它蜜蜂花粉的位置信息，这样就构成了蜜蜂的通信网络。其特点是自组织、短程、低数据速率、低复杂度、低廉、低消耗。主要适用于远程控制和自动控制领域，能嵌入各类设备。简单来说， Zigbee 即是一类低功耗的、低廉的短程的无线组网通信技术。

2。1 Zigbee协议栈结构

  Zigbee协议栈结构由一些层组成。每一层都是由一套特定的服务方法与上层连接，我们称之为协议。Zigbee协议栈作为一种标准的OSI七层模型，在相关范围内它会通过相应层完成特定的任务。其中，IEEE 802。15。4-2003标准界定了物理层(PHY)和媒介层(MAC)两个层。在此基础上，Zigbee联盟建立了应用层与网络层的框架。

         应用层

      网络/安全层

  数据链路层 LLC

MAC

         物理层

图2。1 Zigbee协议栈组成