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ZigBee,你真的了解吗?

ZigBee,也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。

ZigBee是一项新型的无线通信技术,适用于传输范围短数据传输速率低的一系列电子元器件设备之间。 ZigBee无线通信技术可于数以千计的微小传感器相互间,依托专门的无线电标准达成相互协调通信,因而该项技术常被称为Home RF Lite无线技术、FireFly无线技术。ZigBee无线通信技术还可应用于小范围的基于无线通信的控制及自动化等领域,可省去计算机设备、一系列数字设备相互间的有线电缆,更能够实现多种不同数字设备相互间的无线组网,使它们实现相互通信,或者接入因特网。

ZigBee译为"紫蜂",它与蓝牙相类似。是一种新兴的短距离无线通信技术,用于传感控制应用(Sensor and Control)。由IEEE 802.15工作组中提出,并由其TG4工作组制定规范。

ZigBee无线通信技术是基于蜜蜂相互间联系的方式而研发生成的一项应用于互联网通信的网络技术。 相较于传统网络通信技术,ZigBee无线通信技术表现出更为高效、便捷的特征。作为一项近距离、低成本、低功耗的无线网络技术,ZigBee无线通信技术其关于组网、 安全及应用软件方面的技术是基于IEEE批准的802 15.4无线标准。该项技术尤为适用于数据流量偏小的业务,可尤为便捷地在一系列固定式、便携式移动终端中进行安装,与此同时,ZigBee无线通信技术还可实现GPS功能。

ZigBee技术本质上是一种速率比较低的双向无线网络技术,其由IEEE.802.15.4无线标准开发而来,拥有低复杂度和短距离以及低成本和低功耗等优点。其使用了2.4GHz频段,这个标准定义了ZigBee技术在IEEE.802.15.4标准媒体上支持的应用服务。ZigBee联盟的主要发展方向是建立一个基础构架,这个构架基于互操作平台以及配置文件,并拥有低成本和可伸缩嵌入式的优点。搭建物联网开发平台,有利于研究成果的转化和产学研对,是实现物联网的 简单途径。

ZigBee的优势

正如上文所说,ZigBee技术是一种新型技术,它最近出现,主要是依靠无线网络进行传输,它能够近距离的进行无线连接,属于无线网络通讯技术。在以数据信息为载体进行的传输中,ZigBee技术是主要的技术指标, 它使用起来比较安全,而且它的容量性很强,被广泛应用到人类的日常通信传输中。

第一、实际生活的数据信息传输是以ZigBee无线传感技术为通信网络的依靠,可以建立很多网络连接点,同时依靠网络辅助器还可以实时传输数据通讯。因此,信息容量大的数据传输是ZigBee技术的主要特点,为了避免在传输数据的时候发生信号碰撞,产生不稳定的传输,它采用了高效的碰撞避免机制,较好地保障了数据的安全传输。 ZigBee技术的另外一个优点是兼容性能很强大,在进行操作时,可以连接家庭中的控制网络,而且不会发生碰撞,能很好地与网络相融合。

第二、ZigBee系统的持续时间不长,启动它的通信运作,用十五到三十分钟就可以了,在这么简短的时间内,系统能够快速地接收到用户发来的一切信息,而且在使用ZigBee技术的时候,它的工作时间很短,能耗非常的低,能节约成本地持续发展下去。 ZigBee在收发信息时,每个节点都能很好节约电。工作时间能够持续一到两年,满足每个家庭的普通需要。总的来说,ZigBee技术具有很多优点,作为一种新型技术,被普遍使用在很多网络技术上。

ZigBee技术有哪些特点?

ZigBee的特点主要有以下几个方面:

(1)低功耗:在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个节点工作6-24个月,甚至更长。这是ZigBee的突出优势。相比之下蓝牙可以工作数周、WiFi可以工作数小时;

(2)低成本:通过大幅简化协议是成本很低(不足蓝牙的1/10),降低了对通信控制器的要求,按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代码,而且ZigBee的协议专利免费;

(3)低速率:ZigBee工作在250kbps的通讯速率,满足低速率传输数据的应用需求;

(4)近距离:传输范围一般介于10~100m之间,在增加RF发射功率后,亦可增加到1-3km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远;

(5)短时延:ZigBee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3-10s、WiFi需要3s;

(6)高容量:ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构,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;

(7)高安全:ZigBee提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码,以灵活确定其安全属性;

(8)免执照频段:采用直接序列扩频在工业科学医疗2.4GHz(全球)频段。

为什么说ZigBee是顺应工业自动化对可靠的无线数据传输日益增长的需求而产生的?

ZigBee技术本身,就是因为蓝牙技术不能满足工业自动化中,对低数据量,低成本,低功耗,高可靠性的无线数据通信的需求而产生的。因为,对于工业现场,这种无线数据传输必需是高可靠的,并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。ZigBee技术中,使用网状网拓扑结构,自动路由,动态组网,直序扩频的方式。就是为了满足工业自动化控制现场的这种需要。

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