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ZigBee一詞源自蜜蜂群在發(fā)現劃分位置時(shí)，通過(guò)跳ZigZag形舞蹈來(lái)告知同伴，來(lái)達到交換信息的目的�？梢哉f(shuō)是一種小的低信息量的“無(wú)線(xiàn)"通信方式，人們也就借此稱(chēng)呼一種專(zhuān)注于低功耗，低成本、低復雜度、低速率的、低速率的近程無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)，亦包含此寓意。 ZigBee技術(shù)也并不是完全的獨有、全新的標準。它的物理層、MAC層和鏈路層采用了IEEE802.15.4（無(wú)線(xiàn)個(gè)人區域網(wǎng)）協(xié)議標準，但在此基礎上進(jìn)行了完善和擴展。其網(wǎng)絡(luò )層、應用會(huì )聚層和高層應用規范（API）由ZIgBee聯(lián)盟進(jìn)行了制定。 ZigBee主要是應用在短距離、低功耗且傳輸速率低的各種電子設備之間，典型的傳輸數據類(lèi)型有周期性數據、間歇性數據和低反應時(shí)間數據。根據設想，它的應用目標主要是：工業(yè)控制（如自動(dòng)控制設備、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )），醫護（如監視和傳感），家庭智能控制（如照明、水電氣計量及報警），消費類(lèi)電子設備的遙控裝置、PC外設的無(wú)線(xiàn)連接等領(lǐng)域。 一般而言，滿(mǎn)足如下一些特點(diǎn)的應用場(chǎng)合，是Zigbee應用極具優(yōu)勢的地方： �、傩枰獰o(wú)線(xiàn)通信交換信息的低成本裝置; �、跀祿慕粨Q量較小、傳輸的速率要求不高; �、酃囊髽O低，采用電池供電且需要維持較長(cháng)時(shí)間; �、苄枰鄠�(gè)(尤其是大量)設備組成無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )，主要進(jìn)行監測和控制的場(chǎng)合。 下面就來(lái)簡(jiǎn)單看看ZigBee可能的一些應用，包括智能家庭、工業(yè)控制、自動(dòng)抄表、醫療監護、傳感器網(wǎng)絡(luò )應用和電信應用。 智能家居：家里可能都有很多電器和電子設備，如電燈、電視機、冰箱、洗衣機、電腦、空調等等，可能還有煙霧感應、報警器和攝像頭等設備，以前我們最多可能就做到點(diǎn)對點(diǎn)的控制，但如果使用了ZigBee技術(shù)，可以把這些電子電器設備都聯(lián)系起來(lái)，組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，甚至可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)連接到Internet，這樣用戶(hù)就可以方便的在任何地方監控自己家里的情況，并且省卻了在家里布線(xiàn)的煩惱。 工業(yè)控制：工廠(chǎng)環(huán)境當中有大量的傳感器和控制器，可以利用ZigBee技術(shù)把它們連接成一個(gè)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行監控，加強作業(yè)管理，降低成本。 電信應用：在2006年初的時(shí)候，意大利電信就宣布她研發(fā)了一種集成了ZigBee技術(shù)的SIM卡，并命為“ZSIM”。其實(shí)這種SIM卡只是把ZigBee集成在電信終端上的一種手段。而ZigBee聯(lián)盟也在2007年4月發(fā)布新聞，說(shuō)聯(lián)盟的成員在開(kāi)發(fā)電信相關(guān)的應用。如果ZigBee技術(shù)真得可以在電信領(lǐng)域開(kāi)展起來(lái)，那么將來(lái)用戶(hù)就可以利用手機來(lái)進(jìn)行移動(dòng)支付，并且在熱點(diǎn)地區可以獲得一些感興趣的信息，如新聞、折扣信息，用戶(hù)也可以通過(guò)定位服務(wù)獲知自己的位置。雖然現在的GPS定位服務(wù)已經(jīng)做得很好，但卻很難支持室內的定位，而ZigBee的定位功能正好彌補這一缺陷。 自動(dòng)抄表：抄表可能是大家比較熟悉的事情，像煤氣表、電表、水表等等，每個(gè)月或每個(gè)季度可能都要統計一下讀數，報給煤氣、電力或者供水公司，然后根據讀數來(lái)收費�，F在在大多數地方還是使用人工的方式來(lái)進(jìn)行抄表，逐家逐戶(hù)的敲門(mén)，很不方便。而ZigBee可以用于這個(gè)領(lǐng)域，利用傳感器把表的讀數轉化為數字信號，通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò )把讀數直接發(fā)送到提供煤氣或水電的公司。使用ZigBee進(jìn)行抄表還可以帶來(lái)其它好處，比如煤氣或水電公司可以直接把一些信息發(fā)送給用戶(hù)，或者和節能相結合，當發(fā)現能源使用過(guò)快的時(shí)候可以自動(dòng)降低使用速度。 傳感器網(wǎng)絡(luò )應用：傳感器網(wǎng)絡(luò )也是最近的一個(gè)研究熱點(diǎn)，像貨物跟蹤、建筑物監測、環(huán)境保護等方面都有很好的應用前景。傳感器網(wǎng)絡(luò )要求節點(diǎn)低成本、低功耗，并且能夠自動(dòng)組網(wǎng)、易于維護、可靠性高。ZigBee在組網(wǎng)和低功耗方面的優(yōu)勢使得它成為傳感器網(wǎng)絡(luò )應用的一個(gè)很好的技術(shù)選擇。 醫療監護：電子yi療監護是最近的一個(gè)研究熱點(diǎn)。在人體身上安裝很多傳感器，如測量脈搏、血壓，監測健康狀況，還有在人體周?chē)h(huán)境放置一些監視器和報警器，如在病房環(huán)境，這樣可以隨時(shí)對人的身體狀況進(jìn)行監測，一旦發(fā)生問(wèn)題，可以及時(shí)做出反應，比如通知yi院的值班人員。這些傳感器、監視器和報警器，可以通過(guò)ZigBee技術(shù)組成一個(gè)監測的網(wǎng)絡(luò )，由于是無(wú)線(xiàn)技術(shù)，傳感器之間不需要有線(xiàn)連接，被監護的人也可以比較自由的行動(dòng)，非常方便。 Zigbee的特點(diǎn)突出，尤其在低功耗、低成本上，主要有以下幾個(gè)方面： �、俚凸�。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。相比較，藍牙能工作數周、WiFi可工作數小時(shí)。 �、诘统杀�。通過(guò)大幅簡(jiǎn)化協(xié)議(不到藍牙的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免協(xié)議專(zhuān)利費。 �、鄣退俾�。Zigbee工作在20~250kbps的較低速率，分別提供250kbps(2.4 GHz)、40 kbps(915 MHz)和20 kbps(868 MHz)的原始數據吞吐率，滿(mǎn)足低速率傳輸數據的應用需求。 �、芙嚯x。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。 �、荻虝r(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3~10 s、WiFi需要3 s。 �、薷呷萘�。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)。 �、吒甙踩�。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。 �、嗝鈭陶疹l段。采用直接序列擴頻在工業(yè)科學(xué)醫療(ISM)頻段，2.4GHz(全球)、915MHz(美國)和868 MHz(歐洲)。 本文來(lái)自 成都億佰特 |
