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ZigBee技术简介

 

ZigBee由来及标准
    Zigbee是由“Zig”和“bee”两个字组成。前者“Zig”中文的意思是“之“字形的路径,后面一个英文单词“bee”就是蜜蜂的意思.Zigbee网络技术模仿蜜蜂跳舞来传递信息的方式,通过网络节点之间信息的相互传递,将信息从一个节点传输到邻近的另外节点。由于它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案,此前又被称作“HomeRF Lite”
或“FireFly”无线技术。
    Zigbee的基础是IEEE802.15.4,这是IEEE无线个人区域网(Personal Area Network,PAN)工作组的一项标准,被称作IEEE802.15.4技术标准(Zigbee)。IEEE仅处理底端MAC层和物理层协议,因此Zigbee联盟对其网络层协议和API进行了标准化。 完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本节点4K字节或者作为Hub或路由器的协调器的32K字节。
 
Zigbee技术的主要特点包括以下几个部分:
    *数据传输速率低:可从几bit/s到250kbps,
    *功耗低:在低耗电待机模式下,两节普通5号干电池可使用6个月到2年。
    *成本低:数据传输速率低,协议简单,大大降低了成本,且Zigbee协议免收专利费。
    *时延短:通常时延都在15毫秒至30毫秒之间;
    *安全:Zigbee提供了数据完整性检查和鉴权功能,加密算法采用AES-128,同时可以灵活确定其安全属性;
    *优良的网络拓扑能力:既可点对点数传,也可采用星型(Star)、串状和网状网络(Mesh)结构通讯。
    *有效范围小:传输范围一般介于10~70M之间。
    * 工作频段灵活:使用的频段分别为2.4GHz(全球)、868MHz(欧洲)及915MHz(美国),均为免执照频段。
     Zigbee 并不是与蓝牙或其他已经存在的近距离无线通讯标准竞争,其目标定位于现存的系统还不能满足其需求的特定的市场,它有着广阔的应用前景。其应用领域主要包括:
◆家庭和楼宇网络:空调系统的温度控制、照明的自动控制、窗帘的自动控制、煤气计量控制、家用电器的远程控制等;
◆工业控制:各种监控器、传感器的自动化控制;
◆商业:智能型标签等;
◆公共场所:烟雾探测器等;
◆农业控制:收集各种土壤信息和气候信息;
◆医疗:老人与行动不便者的紧急呼叫器和医疗传感器等。
 
Zigbee实际功能说明:
       普通ZigBee无线模块通讯距离有效覆盖范围10~75M之间,硬件设计较好不加大RF发射功率的情况下可视能达130-150M。增加RF 发射功率后,可增加到1km左右,加上ZigBee本身具有的中继接力能力,可视一般可做到4KM左右。具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定,基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境;如对时延没有特别要求还可以延伸路由级数,可做更广泛其他应用。
   
      它是一种新兴的近距离、低速率、低功耗无线网络技术,主要用于近距离无线网络连接。它有自己的无线电标准,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254 个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65000 个节点的大网。在多达65000个微小的无线传感器之间相互协调通信。这些传感器只需要很低的功耗,以中继(路由)的方式通过无线电波将众多终端节点采集到的传感器信息传到另一个无线通讯节点(既可单纯作中继节点也可作无线传感器采集节点)或协调器(网关),它们的通信效率非常高。最后这些数据由协调器(网关)接入计算机用于分析研究/监测/监控;或被其他无线技术如TD/CDMA/GRPS/GSM将ZigBee采集到的传感器信息传到远程监控中心,从而实现远距离和近距离全程无线监控/监测/测控