在智能硬件和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，時(shí)下大名鼎鼎的ZigBee可謂是無(wú)人不知，無(wú)人不曉。作為除了wifi、藍牙之外，ZigBee是目前最重要的無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議之一，主要應用于物聯(lián)網(wǎng)和智能硬件等領(lǐng)域。關(guān)于ZigBee，下文采用問(wèn)答形式向你詳細地介紹了方方面面，不夸口的說(shuō)，你所需要知道的關(guān)于ZigBee的一切，全在這里了！
起源歷史篇
ZigBee起源什么技術(shù)？
在藍牙技術(shù)的使用過(guò)程中，人們發(fā)現藍牙技術(shù)盡管有許多優(yōu)點(diǎn)，但仍存在許多缺陷。對工業(yè)，家庭自動(dòng)化控制和工業(yè)遙測遙控領(lǐng)域而言，藍牙技術(shù)顯得太復雜，功耗大，距離近，組網(wǎng)規模太小等，……而工業(yè)自動(dòng)化，對無(wú)線(xiàn)數據通信的需求越來(lái)越強烈，而且，對于工業(yè)現場(chǎng)，這種無(wú)線(xiàn)數據傳輸必需是高可靠的，并能抵抗工業(yè)現場(chǎng)的各種電磁干擾。因此，經(jīng)過(guò)人們長(cháng)期努力，ZigBee協(xié)議在2003年中正式問(wèn)世了。另外，ZigBee使用了在它之前所研究過(guò)的面向家庭網(wǎng)絡(luò )的通信協(xié)議Home RF Lite。
什么是ZigBee？
首先ZigBee是IEEE802.15.4協(xié)議的代名詞。根據這個(gè)協(xié)議規定的技術(shù)是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，主要適合于自動(dòng)控制和遠程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設備中，同時(shí)支持地理定位功能。由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動(dòng)翅膀的“舞蹈”來(lái)與同伴傳遞花粉所在方位和遠近信息的，也就是所蜜蜂依靠著(zhù)這樣的方式構成了群體中的通信“網(wǎng)絡(luò )”，因此ZigBee的發(fā)明者們形象地利用蜜蜂的這種行為來(lái)形象地描述這種無(wú)線(xiàn)信息傳輸技術(shù)。
ZigBee技術(shù)有哪些特點(diǎn)？
ZigBee的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：
(1)低功耗：在低耗電待機模式下，2節5號干電池可支持1個(gè)節點(diǎn)工作6-24個(gè)月，甚至更長(cháng)。這是ZigBee的突出優(yōu)勢。相比之下藍牙可以工作數周、WiFi可以工作數小時(shí)；
(2)低成本：通過(guò)大幅簡(jiǎn)化協(xié)議是成本很低(不足藍牙的1/10)，降低了對通信控制器的要求，按預測分析，以8051的8位微控制器測算，全功能的主節點(diǎn)需要32KB代碼，子功能節點(diǎn)少至4KB代碼，而且ZigBee的協(xié)議專(zhuān)利免費；
(3)低速率：ZigBee工作在250kbps的通訊速率，滿(mǎn)足低速率傳輸數據的應用需求；
(4)近距離：傳輸范圍一般介于10～100m之間，在增加RF發(fā)射功率后，亦可增加到1-3km。這指的是相鄰節點(diǎn)間的距離。如果通過(guò)路由和節點(diǎn)間通信的接力，傳輸距離將可以更遠；
(5)短時(shí)延：ZigBee的響應速度較快，一般從睡眠轉入工作狀態(tài)只需15ms，節點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )只需30ms，進(jìn)一步節省了電能。相比較，藍牙需要3-10s、WiFi需要3s；
(6)高容量：ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )結構，由一個(gè)主節點(diǎn)管理若干子節點(diǎn)，最多一個(gè)主節點(diǎn)可管理254個(gè)子節點(diǎn);同時(shí)主節點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)管理，最多可組成65000個(gè)節點(diǎn)的大網(wǎng)；
(7)高安全：ZigBee提供了三級安全模式，包括無(wú)安全設定、使用接入控制清單(ACL)防止非法獲取數據以及采用高級加密標準(AES128)的對稱(chēng)密碼，以靈活確定其安全屬性；
(8)免執照頻段：采用直接序列擴頻在工業(yè)科學(xué)醫療2.4GHz(全球)頻段。
為什么說(shuō)ZigBee是順應工業(yè)自動(dòng)化對可靠的無(wú)線(xiàn)數據傳輸日益增長(cháng)的需求而產(chǎn)生的？
ZigBee技術(shù)本身，就是因為藍牙技術(shù)不能滿(mǎn)足工業(yè)自動(dòng)化中，對低數據量，低成本，低功耗，高可靠性的無(wú)線(xiàn)數據通信的需求而產(chǎn)生的。因為，對于工業(yè)現場(chǎng)，這種無(wú)線(xiàn)數據傳輸必需是高可靠的，并能抵抗工業(yè)現場(chǎng)的各種電磁干擾。ZigBee技術(shù)中，使用網(wǎng)狀網(wǎng)拓撲結構，自動(dòng)路由，動(dòng)態(tài)組網(wǎng)，直序擴頻的方式。就是為了滿(mǎn)足工業(yè)自動(dòng)化控制現場(chǎng)的這種需要。
通信技術(shù)篇
ZigBee使用那種協(xié)議？
IEEE802.15.4協(xié)議，這是一種低傳送速率的無(wú)限PAN的協(xié)議。在標準化方面，IEEE802.15.4工作組主要負責制定物理層和MAC層的協(xié)議，其余協(xié)議主要參照和采用現有的標準，高層應用、測試和市場(chǎng)推廣等方面的工作將由ZigBee聯(lián)盟負責。
為什么ZigBee無(wú)線(xiàn)通信使用2，4G頻段是免費頻段？
在我國和世界上大多數其他國家，一般使用無(wú)線(xiàn)電設備都是要付頻率使用費的，包括手機通信，只不過(guò)移動(dòng)運營(yíng)商已經(jīng)向國家支付了這筆費用，并通過(guò)號碼占用費等方式向用戶(hù)收取了這筆費用。在使用其它無(wú)線(xiàn)設備時(shí)，你首先要向國家相關(guān)部門(mén)申請頻率使用許可，然后根據你的無(wú)線(xiàn)設備所使用的頻率，功率大小和數量收取費用。這是一筆不小的費用，一般設備一年往往要交納幾千元的費用。而免費頻段，是指各個(gè)國家根據各自的實(shí)際情況，并考慮盡可能與世界其他國家規定的一致性，而劃分出來(lái)的一個(gè)頻段，專(zhuān)門(mén)用于工業(yè)，醫療以及科學(xué)研究使用(ISM頻段)，不需申請而可以免費使用的頻段。我們國家的2.4G頻段，就是這樣一個(gè)頻段。然而，為了保證大家都可以合理使用，國家對該頻段內的無(wú)線(xiàn)收發(fā)設備，在不同環(huán)境下的使用功率做了相應的限制。例如在城市環(huán)境下，發(fā)射功率不能超過(guò)100mW。
ZigBee僅適合近距離通信嗎？
ZigBee局域網(wǎng)絡(luò )不僅可以通過(guò)提高每個(gè)節點(diǎn)模塊的發(fā)射功率和接收靈敏度以及增加節點(diǎn)數量來(lái)擴展網(wǎng)絡(luò )，而且還可以通過(guò)傳統的互聯(lián)網(wǎng)去監控路途遙遠的ZigBee控制網(wǎng)絡(luò )。但是，在進(jìn)行擴張要注意的是：(1)隨著(zhù)發(fā)射功率的增加，耗電量自然要增大，只要求耗電也大，便會(huì )失去ZigBee本身電能消耗很低的優(yōu)勢;(2)盡管2.4Ghz是免費頻段，但是不能超過(guò)電波法中對于最大功率的限制。
ZigBee采用直序擴頻的通信方式有什么好處？
同樣的頻段，采用不同的通信方式則結果也許會(huì )有很大的差別,例如ASK,FSK,FHSS,DSSS等的抗干擾能力，通信安全保密性，可靠性都各不相同。ZigBee系統和CDMA系統一樣，都采用的是直序擴頻技術(shù)(DSSS),它是一種抗干擾能力極強，保密性和可靠性都很高的通信方式。如果你使用過(guò)這兩種技術(shù)的通信產(chǎn)品，你會(huì )發(fā)現兩者在可靠性上不同凡響。
由于擴頻技術(shù)在正常通信時(shí)所要求的信噪比可以很低，就是說(shuō)，在干擾很強的環(huán)境下，它仍然能夠正常工作。根據計算和實(shí)驗，這相當于接收靈敏度提高了7dBm。它也不容易干擾別人。換句話(huà)說(shuō)，它可以使用較低的功率傳輸更遠的距離。下面引用擴頻技術(shù)優(yōu)越性有關(guān)的一些資料供參考：
CDMA是繼世界上推出數字通信技術(shù)之后，1995年又推出的一種新型數字蜂窩技術(shù)，它利用數字傳輸方法，采用擴頻通信技術(shù)，大幅度地提高了頻率利用率，具有容量大、覆蓋范圍廣、手機功耗小、話(huà)音質(zhì)量高的突出優(yōu)點(diǎn)，將移動(dòng)通信技術(shù)推向發(fā)展新階段。CDMA(碼分多址連接)蜂窩系統與FDMA(頻分多址連接)和TDMA(時(shí)分多址連接)系統相比，CDMA系統具有以下突出優(yōu)點(diǎn)：
(1)抗干擾性能好由于CDMA 經(jīng)過(guò)擴頻處理，故抗干擾性能好，可和同頻帶的窄帶共存，而不影響其正常工作。
(2)抗多徑衰落能力強多徑衰落是影響移動(dòng)通信質(zhì)量的一個(gè)突出問(wèn)題，通常必須采取空間分集、自適應均衡等技術(shù)加以克服，還有較大衰落余量。CDMA系統可以利用多徑信號提供路徑分集，這樣不但緩和瑞利衰落，而且還緩和了因物理遮擋所造成的慢衰落，從而大大提Qualcomm.html' target='_blank'>高通信質(zhì)量。
(3)系統容量增大對于FDMA與TDMA，若小區的頻點(diǎn)或時(shí)隙一分配完，則小區就不能接收新的呼叫，容量有硬性限制。而CDMA是干擾受限系統，在指定的干擾電平下，即使用戶(hù)數已達到限定數目時(shí)，也還允許增加個(gè)別用戶(hù)，其缺點(diǎn)是造成話(huà)音質(zhì)量下降。業(yè)務(wù)提供者可在容量與話(huà)音質(zhì)量之間進(jìn)行平衡。CDMA精確的功率控制和軟切換技術(shù)大大降低了干擾信號的強度和所需的信噪比要求，而且有效地采用諸如話(huà)音激活或可變速率話(huà)音編碼、分集接收、功率控制。據介紹，CDMA信噪比是DAMPS、TDMA的3.7倍，是TACS的11.2倍，是AMPS的13.6倍，是FM/FDMA方式的20倍。
(4)通信質(zhì)量好CDMA系統采用直接序列擴頻技術(shù)，綜合應用時(shí)間分集、頻率分集、空間分集、路徑分集等多種分集技術(shù)克服多徑效應，可以獲得很強的抗干擾能力，加上它在越區切換時(shí)采用先建立后中斷的軟切換技術(shù)，保證了CDMA的通信質(zhì)量，特別在越區切換時(shí)無(wú)乒乓效應。本系統屬寬帶低噪比，波形允許采用高冗余度糾錯編碼和高效數字調制技術(shù)來(lái)確保高質(zhì)量話(huà)音和數據傳輸。
(5)頻率利用率高CDMA系統的同一頻率，可以在所有小區內重復使用，其頻率復用率為2/3(FDMA和TDMA的頻率復用率為1/7)，不需要FDMA和TDMA那樣進(jìn)行頻率配置，大大簡(jiǎn)化了小區分裂和微蜂窩引入。
(6)多址能力強CDMA系統多址能力決定擴頻編碼間的多址干擾大小，它與使用的擴頻編碼方案有關(guān)，與同時(shí)發(fā)送信號的用戶(hù)間的多址干擾(即擴頻編碼的相關(guān)特性)有關(guān)，與允許的接收質(zhì)量有關(guān)(輸出信噪比)，因此同時(shí)工作用戶(hù)間的多址干擾越低，能允許的接收質(zhì)量越低，CDMA技術(shù)的多址能力就越強。
(7)高度可靠的保密安全性CDMA移動(dòng)通信系統是一個(gè)保密通信系統，若再加一定的加密算法技術(shù)，能大大提高通信保密性能，這是FDMA、TDMA系統所無(wú)法比擬的。分析其采用的擴頻系統，要想截獲別人的通信內容幾乎是不可能的，如只要機內鋰電池不放完電，它以512KHz的時(shí)鐘頻率加以改變其序列的即時(shí)狀態(tài)，即使是連續工作，它的擴頻地址序列周期也長(cháng)達7年。它還可以方便地在CDMA系統設置和改變主密鑰、副密鑰、擴頻碼表、標準加密算法等，使通信的保密性更為可靠。
(8)手機功耗小CDMA采用功率控制后，僅在衰落期間調高發(fā)射功率電平，從而使平均發(fā)射功率減小，FDMA的最小功率為5mW、平均發(fā)射功率為794 mW、峰值功率為3W，而CDMA的最小功率為2.3mW、平均發(fā)射功率為5 mW、 峰值功率為100mW。由此可見(jiàn)CDMA的平均發(fā)射功率和最大發(fā)射功率比FDMA低，從而使系統容量增加，減少了小區數和降低設備成本。
ZigBee與現有數傳電臺的比較有哪些特點(diǎn)?
其優(yōu)點(diǎn)如下：
(1) 可靠性高：由于ZigBee模塊的集成度遠比一般數傳電臺高，分離元器件少，因而可靠性更高;
(2) 使用方便安全：因為集成度高，比起一般數傳電臺來(lái)，ZigBee收法模塊體積可以做得很小，而且功耗低，最大發(fā)射電流比一個(gè)CDMA手機還要小許多，因而很容易集成或直接安放在到設備之中，不僅使用方便，而且在戶(hù)外攜帶使用時(shí)不容易受到損壞;
(3) 抗干擾力強，保密性好，誤碼率低：ZigBee收發(fā)模塊使用的是2.4G 直序擴頻技術(shù)，比起一般FSK,ASK和跳頻的數傳電臺來(lái)，具有更好的抗干擾能力，和更遠的傳輸距離;
(4) 免費頻段：ZigBee使用的是免費頻段，而許多數傳電臺所使用的頻段不僅需要申請，而且每年都需要向國家無(wú)委會(huì )交納相當的頻率使用費;
(5) 價(jià)格低： ZigBee數傳模塊的價(jià)格只有具有類(lèi)似功能的數傳電臺的幾分之一。
網(wǎng)絡(luò )技術(shù)篇
ZigBee是具有怎樣的無(wú)線(xiàn)數據傳輸網(wǎng)絡(luò )?
簡(jiǎn)單的說(shuō)，ZigBee是一種高可靠的無(wú)線(xiàn)數傳網(wǎng)絡(luò )，類(lèi)似于CDMA和GSM網(wǎng)絡(luò )，ZigBee數傳模塊類(lèi)似于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )基站。通訊距離從標準的75米到幾百米、幾公里，并且支持無(wú)線(xiàn)擴展。
ZigBee是一個(gè)由可多到65000個(gè)無(wú)線(xiàn)數傳模塊組成的一個(gè)無(wú)線(xiàn)數傳網(wǎng)絡(luò )平臺，十分類(lèi)似現有的移動(dòng)通信CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng)，每一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò )數傳模塊類(lèi)似移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的一個(gè)基站，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò )范圍內，它們之間可以進(jìn)行相互通信;每個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)間的距離可以從標準的75米，到擴展后的幾百米，甚至幾公里。
與移動(dòng)通信的CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng)不同的是，ZigBee網(wǎng)絡(luò )主要是為工業(yè)現場(chǎng)自動(dòng)化控制數據傳輸而建立，因而，它必須具有簡(jiǎn)單，使用方便，工作可靠，價(jià)格低的特點(diǎn)。而移動(dòng)通信網(wǎng)主要是為語(yǔ)音通信而建立,每個(gè)基站價(jià)值一般都在百萬(wàn)元人民幣以上，而每個(gè)ZigBee“基站”卻不到1000元人民幣。每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)不僅本身可以作為監控對象，例如其所連接的傳感器直接進(jìn)行數據采集和監控，還可以自動(dòng)中轉別的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)傳過(guò)來(lái)的數據資料。除此之外，每一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)(FFD)還可在自己信號覆蓋的范圍內，和多個(gè)不承擔網(wǎng)絡(luò )信息中轉任務(wù)的孤立的子節點(diǎn)(RFD)無(wú)線(xiàn)連接。
每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)(FFD和RFD)可以支持多達31個(gè)的傳感器和受控設備，每一個(gè)傳感器和受控設備終可以有8種不同的接口方式?？梢圆杉蛡鬏敂底至亢湍M量。
ZigBee所采用的自組織網(wǎng)是怎么回事?
舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子就可以說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，當一隊傘兵空降后，每人持有一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò )模塊終端，降落到地面后，只要他們彼此間在網(wǎng)絡(luò )模塊的通信范圍內，通過(guò)彼此自動(dòng)尋找，很快就可以形成一個(gè)互聯(lián)互通的ZigBee網(wǎng)絡(luò )。他們預先無(wú)法判斷誰(shuí)雨，而且，由于人員的移動(dòng)，彼此間的聯(lián)絡(luò )還會(huì )發(fā)生變化。因而，模塊還可以通過(guò)重新尋找通信對象，確定彼此間的聯(lián)絡(luò )，對原有網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行刷新。這就是自組織網(wǎng)。
ZigBee技術(shù)為什么要使用自組織網(wǎng)來(lái)通信?
網(wǎng)狀網(wǎng)通信實(shí)際上就是多通道通信，在實(shí)際工業(yè)現場(chǎng)，由于各種原因，往往并不能保證每一個(gè)無(wú)線(xiàn)通道都能夠始終暢通，就像城市的街道一樣，可能因為車(chē)禍，道路維修等，使得某條道路的交通出現暫時(shí)中斷，此時(shí)由于我們有多個(gè)通道，車(chē)輛(相當于我們的控制數據)仍然可以通過(guò)其他道路到達目的地。而這一點(diǎn)對工業(yè)現場(chǎng)控制而言則非常重要。
為什么自組織網(wǎng)要采用動(dòng)態(tài)路由的方式?
所謂動(dòng)態(tài)路由是指網(wǎng)絡(luò )中數據傳輸的路徑并不是預先設定的，而是傳輸數據前，通過(guò)對網(wǎng)絡(luò )當時(shí)可利用的所有路徑進(jìn)行搜索，分析它們的位置關(guān)系以及遠近，然后選擇其中的一條路徑進(jìn)行數據傳輸。在我們的網(wǎng)絡(luò )管理軟件中，路徑的選擇使用的是“梯度法”，即先選擇路徑最近的一條通道進(jìn)行傳輸，如傳不通，再使用另外一條稍遠一點(diǎn)的通路進(jìn)行傳輸，以此類(lèi)推，直到數據送達目的地為止。在實(shí)際工業(yè)現場(chǎng)，預先確定的傳輸路徑隨時(shí)都可能發(fā)生變化，或者因各種原因路徑被中斷了，或者過(guò)于繁忙不能進(jìn)行及時(shí)傳送。動(dòng)態(tài)路由結合網(wǎng)狀網(wǎng)拓撲結構，就可以很好解決這個(gè)問(wèn)題，從而保證數據的可靠傳輸。
ZigBee 和現有的通信移動(dòng)網(wǎng)(GPRS，CDMA-1X)比較有哪些特點(diǎn)?
其特點(diǎn)為：
(1) 無(wú)網(wǎng)絡(luò )使用費：使用移動(dòng)網(wǎng)需要長(cháng)期支付網(wǎng)絡(luò )使用費，而且是按節點(diǎn)終端的數量計算的，而ZigBee沒(méi)有這筆費用;
(2) 設備投入低：使用移動(dòng)網(wǎng)需要購買(mǎi)移動(dòng)終端設備，每個(gè)終端的價(jià)格在人民幣1000元上下，而使用ZigBee網(wǎng)絡(luò )，不僅ZigBee網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)模塊(相當于基站)費用每只人民幣不到1000元，而且，主要使用的網(wǎng)絡(luò )子節點(diǎn)(相當于手機)的價(jià)格還要低得多;
(3) 通信更可靠：由于現有移動(dòng)網(wǎng)主要是為手機通信而設計的，盡管CDMA-1X和GPRS可以進(jìn)行數據通信，但實(shí)踐發(fā)現，不僅通信速率比設計速率低很多，而且數據通信的可靠信、連續性在許多情況下也得不到保證。而ZigBee網(wǎng)絡(luò )則是專(zhuān)門(mén)為控制數據的傳輸而設計的,因而控制數據的傳輸具有相當的保證;
(4) 高度的靈活性和低成本：首先，通過(guò)使用覆蓋距離不同,功能不同的ZigBee網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)，以及其它非ZigBee系統的低成本的無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊，建立起一個(gè)ZigBee局部自動(dòng)化控制網(wǎng)，再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或移動(dòng)網(wǎng)與遠端的計算機相連，從而實(shí)現低成本，高效率的工業(yè)自動(dòng)化遙測遙控;
(5) 比起現有的移動(dòng)通信網(wǎng)來(lái)，盡管ZigBee僅僅只是一個(gè)局域網(wǎng)，但通過(guò)供足夠的數據出口，它可以“無(wú)限”擴大它的覆蓋范圍，而且可以與現有的移動(dòng)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)和其它通信網(wǎng)絡(luò )相連接。并通過(guò)這些網(wǎng)絡(luò )將許多個(gè)ZigBee局域網(wǎng)相互連成為一個(gè)整體。有效的解決移動(dòng)網(wǎng)的盲區覆蓋問(wèn)題：我們知道，現有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )在許多地方存在盲區，特別是鐵路，公路，油田，礦山等野外，更是如此。而增加一個(gè)移動(dòng)基站或直放站的費用是相當可觀(guān)的，此時(shí)使用ZigBee網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行盲區覆蓋不僅經(jīng)濟有效，而且往往是現在唯一可行手段。
ZigBee怎樣實(shí)現遠距離遙測遙控?
ZigBee 網(wǎng)絡(luò )還可以通過(guò)接口卡等多種方式，與互聯(lián)網(wǎng)，GPRS網(wǎng),CDMA1x網(wǎng)以及其它通信系統線(xiàn)連接，從而實(shí)現遠程操控。你也可以通過(guò)其它網(wǎng)絡(luò )，將兩個(gè)或多個(gè)局部ZigBee 網(wǎng)絡(luò )連接在一起。
市場(chǎng)應用篇
ZigBee技術(shù)有哪些應用領(lǐng)域?
ZigBee技術(shù)的目標就是針對，工業(yè)，家庭自動(dòng)化，遙測遙控，例如燈光自動(dòng)化控制，傳感器的無(wú)線(xiàn)數據采集和監控，油田，電力，礦山和物流管理等應用領(lǐng)域。
ZigBee實(shí)現了哪些工業(yè)現場(chǎng)對無(wú)線(xiàn)數據傳輸的要求?
要求低功耗，低數據量(250KPS),低成本，使用免費的ISM頻段(2.4G),高的抗干擾性能的直序擴頻通信方式(DSSS)，高保密性(64位出廠(chǎng)編號和支持AES-128加密)，高集成度和高的可靠性;節點(diǎn)模塊之間具有自動(dòng)動(dòng)態(tài)組網(wǎng)的功能，采用了包括網(wǎng)狀網(wǎng)在內的拓撲結構，使用了碰撞避免機制，信息在整個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò )中通過(guò)自動(dòng)路由的方式進(jìn)行傳輸，從而保證了信息傳輸的可靠性。
ZigBee可以在哪些方面拓展應用?
ZigBee應用：其范圍非常廣泛，可以針對工業(yè)自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化、遙測遙控、汽車(chē)自動(dòng)化、農業(yè)自動(dòng)化和醫療護理、油田、電力、礦山和物流管理等應用領(lǐng)域。實(shí)際應用舉例如下：照明控制、環(huán)境控制、自動(dòng)讀表系統、各類(lèi)窗簾控制、煙霧傳感器、醫療監控系統、大型空調系統、內置家居控制的機頂盒及萬(wàn)能遙控器、暖氣控制、家庭安防、工業(yè)和樓宇自動(dòng)化。另外它還可以對局部區域內移動(dòng)目標例如城市中的車(chē)輛進(jìn)行定位。
凡符合什么條件的短距離通信就可以考慮采用ZigBee技術(shù)?
通常，符合如下條件之一的短距離通信就可以考慮應用ZigBee：
(1)需要數據采集或監控的網(wǎng)點(diǎn)多;
(2)要求傳輸的數據量不大，而要求設備成本低;
(3)要求數據傳輸可靠性高，安全性高;
(4)要求設備體積很小，不便放置較大的充電電池或者電源模塊;
(5)可以用電池供電;
(6)地形復雜，監測點(diǎn)多，需要較大的網(wǎng)絡(luò )覆蓋;
(7)對于那些現有的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的盲區進(jìn)行覆蓋;
(8)已經(jīng)使用了現存移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行低數據量傳輸的遙測遙控系統。
ZigBee技術(shù)在我國的應用情況怎樣?
盡管?chē)鴥炔簧偃艘呀?jīng)開(kāi)始關(guān)注ZigBee這項新技術(shù)，而且也有不少企業(yè)開(kāi)始涉足ZigBee技術(shù)的開(kāi)發(fā)，然而，考慮到ZigBee本身是一種新的系統集成技術(shù)，應用軟件的開(kāi)發(fā)必須用網(wǎng)絡(luò )傳輸，射頻技術(shù)和底層軟硬件控制技術(shù)結合在一起，所以對于初期開(kāi)發(fā)的企業(yè)來(lái)說(shuō)具有一定的技術(shù)難度。由于各方面的制約，ZigBee技術(shù)的大規模商業(yè)應用還有待時(shí)日。但是目前已經(jīng)展示出了非凡的應用價(jià)值，相信隨著(zhù)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和推進(jìn)，一定會(huì )得到更大的應用。但是，我們還應該清楚的認識到，基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )才剛剛開(kāi)始發(fā)展，它的技術(shù)、應用都還遠遠談不上成熟，國內企業(yè)應該抓住商機，加大投入力度，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。
ZigBee聯(lián)盟
ZigBee聯(lián)盟的使命是什么?
ZigBee聯(lián)盟是一個(gè)高速成長(cháng)的非盈利業(yè)界組織，成員包括國際著(zhù)名半導體生產(chǎn)商、技術(shù)提供者、技術(shù)集成商以及最終使用者。聯(lián)盟制定了基于IEEE802.15.4，具有高可靠、高性?xún)r(jià)比、低功耗的網(wǎng)絡(luò )應用規格。
ZigBee聯(lián)盟的目標是什么?
ZigBee聯(lián)盟的主要目標是以通過(guò)加入無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )功能，為消費者提供更富有彈性、更容易使用的電子產(chǎn)品。ZigBee技術(shù)能融入各類(lèi)電子產(chǎn)品，應用范圍橫跨全球的民用、商用、公共事業(yè)以及工業(yè)等市場(chǎng)。使得聯(lián)盟會(huì )員可以利用ZigBee這個(gè)標準化無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )平臺，設計出簡(jiǎn)單、可靠、便宜又節省電力的各種產(chǎn)品來(lái)。
ZigBee聯(lián)盟所鎖定的焦點(diǎn)是什么?
其焦點(diǎn)為制定網(wǎng)絡(luò )、安全和應用軟件層;提供不同產(chǎn)品的協(xié)調性及互通性測試規格;在世界各地推廣ZigBee品牌并爭取市場(chǎng)的關(guān)注;管理技術(shù)的發(fā)展。
ZigBee聯(lián)盟在標準上所做的工作是什么?
ZigBee標準的制定：IEEE802.15.4的物理層、MAC層及數據鏈路層，標準已在2003年5月發(fā)布。ZigBee網(wǎng)絡(luò )層、加密層及應用描述層的制定也取得了較大的進(jìn)展。V1.0版本已經(jīng)發(fā)布。其他應用領(lǐng)域及其相關(guān)的設備描述也會(huì )陸續發(fā)布。由于ZigBee不僅只是802.15.4的代名詞，而且IEEE僅處理低級MAC層和物理層協(xié)議，因此ZigBee聯(lián)盟對其網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議和API進(jìn)行了標準化。完全協(xié)議用于一次可直接連接到一個(gè)設備的基本節點(diǎn)的4K字節或者作為Hub或路由器的協(xié)調器的32K字節。每個(gè)協(xié)調器可連接多達255個(gè)節點(diǎn)，而幾個(gè)協(xié)調器則可形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，對路由傳輸的數目則沒(méi)有限制。ZigBee聯(lián)盟還開(kāi)發(fā)了安全層，以保證這種便攜設備不會(huì )意外泄漏其標識，而且這種利用網(wǎng)絡(luò )的遠距離傳輸不會(huì )被其它節點(diǎn)獲得。
ZigBee聯(lián)盟強調設備的互通性：很多近距離電子產(chǎn)品嵌入了ZigBee模塊都已具有ZigBee功能，還有許多各種產(chǎn)品預留了ZigBee的接口以備日后隨時(shí)升級。各類(lèi)網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)也得到進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品支持ZigBee系統與家居控制網(wǎng)絡(luò )、智能建筑網(wǎng)絡(luò )及商用網(wǎng)絡(luò )等現有的設施互聯(lián)等。
