| 论文导读：短距离无线通信技术已成为目前无线通信技术的一个重要分支，这是因为在现实生活和生产中，存在很多这样的需求与应用情况。ZigBee技术作为一种新兴的技术，有着能量消耗低、数据速率低和通信范围小的特点，正在世界范围内得到应用和推广。2003年，美国《技术评论》杂志论述“十种新兴技术将改变世界”时，无线传感器网络被列为第一项新兴技术。美国《今日防务》杂志更认为无线传感器网络的应用和发展，将引起一场划时代的军事技术革命和未来战争的变革。
关键词：ZigBee，无线传感器网络，军事，应用
一、ZigBee技术的起源
短距离无线通信技术已成为目前无线通信技术的一个重要分支，这是因为在现实生活和生产中，存在很多这样的需求与应用情况。如采用传统的无线技术，虽然能满足上述要求，但存在着设备的成本高、体积大和能量消耗较大等问题，针对这样的应用场合，人们希望使用具有成本低、体积小、能量消耗小和传输速率低的短距离无线通信技术。ZigBee技术作为一种新兴的技术，有着能量消耗低、数据速率低和通信范围小的特点，正在世界范围内得到应用和推广。ZigBee名字来源于人们对蜜蜂采蜜过程的观察，蜜蜂之间是通过跳zigzag形状的舞蹈来相互交流信息，以便共享食物源的方向、距离和位置等信息。而蜜蜂自身体积小，所需能量小，又能传送所采集的花粉，因此用ZigBee代表具有此类特点的无线通信技术。
二、ZigBee技术的特点和协议构架
ZigBee无线通信技术是一种具有统一技术标准的短距离无线通信技术。它具有低功耗，低成本，低速率的特点。论文发表。可以下作在2.4MHz国际免费频段ISM(Industrial Science Medical band)。它的底层借助于IEEE802.15.4通信协议。论文发表。ZigBee技术的特点同时也决定了ZigBee技术适合于承载数据流量较小和QoS的要求不高的业务。论文发表。国内一些新兴的ZigBee技术方面的公司像深圳旭昂和成都西谷正在将ZigBee无线通信技术应用于我们的生活和生产的各个方面。
三、ZigBee技术的网络拓扑结构
利用ZigBee技术组成的无线个人区域网(WPAN)是一种低速率的无线个人区域网(LR-WPAN )。在一个LP-WPAN网络中，由节点功能上的不同可同时存在两种不同类型功能的设备：一种是全功能设备(Full Function Device)，另一种是精简功能设备(Reduce Function Device)。在网络中，FFD通常有三种工作状态：作为个人区域网络的主协调器；作为一个协调器：作为一个终端设备。一个FFD可以同时和多个RFD或多个其他的FFD通信，对十一个RFD来讲，它只能和一个FFD进行通信。
在ZigBee网络拓扑结构中，最基本的组成单元是设备，这个设备可以是一个FFD也可以是一个RFD；在同一个物理信道的POS(个人工作范围)通信范围内，两个或以上的设备就可构成一个WPAN。但是，在这一个网络中至少要有一个FFD作为PAN的主协调器。
ZigBee支持星型(Star)、簇状(Cluster-Tree)、网状(Mesh)等三种通信设备的网络拓扑，如图1所示。其中，Star(星型)网络是一种常用且适用于长期运行使用操作的网络;Mesh网络是一种高可靠性检测网络，可提供多个数据通信通道，是一个高级别的冗余性网络，Cluster Tree网络是Star / Mesh的混合型拓扑结构，结合了上述两种拓扑结构的优点。从一个网络的组建来看，每个网络可以有 255个节点，而不同的网络之间可以互连，从而进行扩充。对于一个对等拓扑网络结构来讲，全功能设备可以担当协调器节点，或是中间节点，而精简功能设备只可以担当叶子节点。
图1. Zigbee的网络结构
四、ZigBee技术军事方面的应用
2003年，美国《技术评论》杂志论述“十种新兴技术将改变世界”时，无线传感器网络被列为第一项新兴技术。同年，美国《商业周刊》未来技术专版，论述四大新技术时，无线传感器网络也列入其中。美国《今日防务》杂志更认为无线传感器网络的应用和发展，将引起一场划时代的军事技术革命和未来战争的变革。
ZigBee是无线传感器网络定义的延伸，它使得无线传感器网络的定义更加技术化、具体化和细节化。目前ZigBee在无线传感器网络方面的应用技术研究越来越受到重视。所谓的无线传感器网络，是由很多节点组成的面向任务的无线网络，综合了传感器技术，嵌入式技术，现代无线网络，分布式处理技术等等多个领域的跨学科技术，通过各类微型传感器对目标信息进行实时检测，由嵌入式计算对信息进行处理，然后通过无线通信网络将信息传送到远程的用户。无线传感器网络的研究最早起源于军事领域。通常通过飞机撒播、特种炮弹发射等手段，可以将大量便宜的传感器节点密集地撒布于人员不便于到达的观察区域如敌方阵地内，收集到有用的微观数据，在传感器网络中，即使个别传感器因为遭破坏等原因失效时，传感器网络作为整体仍能完成观察任务。
我们都知道，在现代战争中信息战尤为重要。及时有效的获取情报信息就等于抓住了胜利的关键。我国在军事信息化过程中，为实现网络中心站的目标，有效地收集战场内外的情报信息，对获取的情报信息进行处理和传输一直是亟待解决的难题。如果我们能利用ZigBee这种全新的信息获取和处理技术，以其组网灵活、功率小、成本低等优点，设计并开发出一套网络化侦察系统，那么它一定具有极其广阔的应用前景。
在具有复杂地形的战场环境中，这个信息采集系统可以采用传统的人工方式进行布设，应用于恶劣的战场环境中。用于监控我军兵力、装备和物资，监视冲突区，侦察敌方地形和布防，定位攻击目标，评估损失，侦察生物和化学攻击。
1、对友军军力、装备、弹药的监控：可以通过布设的传感器采集相应的信息，并通过汇聚节点将数据送至指挥所，再转发到指挥部，最后融合来自各战场的数据形成我军完备的战区态势图，使得指挥员可以连续地监控和了解友军的部队、武器装备和军用物资供给的情况。
2、战场侦察：无线传感器网络可以快速地覆盖道路、桥梁、港口等重要地区，以更隐蔽的方式近距离地观察敌方的布防，完成对敌军行动的近距离侦察。
3、敌占区监测：无线传感器网络可以通过空投，快速地布设在敌占区，在敌方还未来得及反应时迅速收集敌军一些有价值的、详细的实时信息。
4、目标定位：无线传感器网络也可以作为向导，为火控和精确制导系统提供准确的目标定位信息。
5、战斗损失评估：将无线传感器网络布设于目标区域，可以在攻击前后收集。
五、结束语
以上着重研究介绍了ZigBee技术，并提出了基于该技术战场信息采集的设计构想，对于加快我国军事信息化建设步伐，提高部队掌握信息权能力有重要意义。
参考文献
[1]IEEE Groups,IEEE 802.15.4-2003. http:// www.ieee.com 2004.8
[2]蒋挺，赵成林.《紫蜂技术及其应用》.北京:北京邮电大学出版社，2006.
[3]邝自力，张伟，梁宏军.无线传感器网络及其应用.现代电子技术，2006年22期
[4] 荆东华，无线传感网络在军事的应用[WSN-专栏][EB/OL]
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