ZigBee技术分析

一、什么是ZigBee

ZigBee支持或从它的历史开始。上世纪末，一个新的通信技术的发展，传感和控制应用程序。这个想法后来在IEEE 802.15工作组提出的，所以建立了TG4工作组和规范IEEE 802.15.4成立。但IEEE 802规范只关注底层，实现互联互通和兼容的产品，并确定高规格。2002、ZigBee联盟正式成立，ZigBee的名字。

两年后，ZigBee的第一个规范，ZigBee V1.0，出生，但其推出比较仓促，还有一些bug，这是不现实的。此后，ZigBee联盟已经完善的规格，和ZigBee 2007发展到2007终于有了多方面的完善，如网络的可靠性，网络容量，低功耗和抗干扰。

扩展阅读：关于ZigBee命名，有一个非常有趣的故事。在找到花朵后，蜜蜂会通过特殊的肢体语言告诉他们的食物来源位置的新信息。这种身体语言是一种简单的方式来传递蜜蜂之间的信息，在这个意义上，ZigBee被称为新一代无线通信技术。

二，这个蜜蜂很特别。

从技术的角度来看，ZigBee技术是不是一个全新的无线技术标准，它是基于IEEE 802.15.4，但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，因此ZigBee联盟的标准化，提高和扩大研究的网络层协议和API；mdash；网络层、应用层和高标准的应用（API）由ZigBee联盟开发的，这使得ZigBee技术有其自身的特点。

延伸阅读：IEEE802.15.4规范是IEEE无线个人区域网络工作组的标准，这主要是用于个人区域网络和对等网络。但我们必须注意，因为ZigBee的802.15.4 ZigBee认证的一个子集，应用程序必须符合两个标准ZigBee和802.15.4在同一时间，但应用不与802.15.4 ZigBee标准一定一致。
1。低利率

ZigBee具有三种频段，他们868mhz欧洲，915mhz为美国和2.4GHz全世界。不同的频段有不同的利率，提供20kbps（868MHz），40kbps（915MHz）和250kbps（2.4GHz）原始数据吞吐量分别。所以我们不能指望ZigBee做一些困难的事情如视频传输。幸运的是，人们已经发现了一个应用领域--响，，传感和控制。

虽然传输速率低，ZigBee的表现并不差。随着蓝牙和IEEE 802.15.1和WiFi / IEEE 802.11.in 0dBm发射功率的情况下的性能相比，蓝牙通常有10M的有效距离，而ZigBee通常达到30～50m室内，即使它有较少的障碍，它可以达到100M，接入技术ADSL解决每个家庭网络接入最后一公里问题，和短距离无线通信技术如ZigBee解决最后10m到100m的问题。

2。强大的网络功能

ZigBee作为一种无线网络技术，在网络上做得很好，它的基本组件包括协调器、路由器和终端节点。每个网络都有一个协调器。协调器将启动网络，控制管理功能和数据路由功能，整个网络以独立工作节点为基础，由星形、树形或网状网状网络组成。每个节点的功能不same.zigbee每个节点都有一个无线收发器和一个控制器。基本类型有三种：控制器节点、全功能节点和简化功能节点，控制器和全功能节点主要处理网络连接，如网关服务器节点和网络末端的精简功能节点，如连接到传感器和交换机的节点。

ZigBee网络的每个节点（节点控制器，全功能节点）可以管理254个节点，而节点也可以由上一层网络节点管理，因此ZigBee最多可以支持超过60000个节点在每个网络，相比之下，蓝牙支持每个网络只有8个节点。如果ZigBee结合随着网络的路由算法，灵活和大规模无线网络可以实现的。作为一个简单的例子，当一队伞兵，每持有一个ZigBee网络终端模块，掉到地上，只要是在通信网络模块的范围，自动找到对方，通过终端节点，将很快自动连接形成一个互连网络的ZigBee。

最奇妙的是，ZigBee允许多个应用程序在一个节点，如光的控制功能的节点，但也有感知温度的功能，还具有收发短信的功能，这样的设计有利于ZigBee设备在一个多功能集成的ZigBee节点的管理模式。大大简化了通信协议，降低了对通信控制器的要求。全功能的主要节点只需要32kb编码容量，和子功能节点小于至4KB代码。同时，该控制芯片的成本很低，因为ZigBee技术是一种非协议专利费，这使得ZigBee网络架构的成本远远低于传统的无线网络。

三.低功耗

低功耗特性是ZigBee的另一个优点，ZigBee节点的数据速率低，节点无需休眠就能休眠。此时，耗电量仅为正常工作状态的1／1000，一般来说，休眠时间占总运行时间的大部分，从而达到很高的节能效果，在这种情况下，ZigBee网络可以在普通电池上运行一两年。

当然，ZigBee节点可以休眠运行状态和正常之间切换，而不能从根本characteristics.zigbee转换成从休眠到活跃状态的分离。通常需要超过十毫秒。然而，由于不是直接扩频跳频技术的使用，时间重新连接通道是非常快的。相比之下，蓝牙需要3S 10s，和WiFi的需求3s。

三、目前主要的无线技术是集中在1Mbps以上速率的广阔的应用舞台，ZigBee是不是很eye-catching.but为低速、短距离无线通信技术，ZigBee只是填充率低近端无线通信技术的差距，和几乎没有交叉应用与其他的标准，所以它有不同的应用定位。

1。智能家居

智能家居将是未来几年的一个重要问题。它要求基础设施成本低、安全性高、规模大、功耗低，根据这一标准，ZigBee无疑是一个很好的解决方案。

家庭可能有很多电子设备，比如灯、电视、冰箱、洗衣机、电脑，可能有烟雾报警器和感应、摄像头等设备，我们之前可以做最点对点的控制，但是如果使用ZigBee技术，你可以把这些电子设备联系起来，。一个网络，这样用户可以很容易地控制它们。例如，在灯泡的ZigBee模块不需要去墙壁开关，而光可以通过遥控器直接打开。通过ZigBee终端设备，家庭可以收集信息，传送到中央控制设备，或远程控制可以通过远程控制实现，提供家庭生活自动化、网络化和智能化。

值得一提的是，在智能家居ZigBee未来的重点应该是基于Arduino开源硬件平台的传感器development.zigbee解决短距离无线节点之间的通信。Arduino解决了不同硬件标准的问题时，所有的传感器都连接到终端。

延伸阅读：你必须用眉目传情的Android非常熟悉，但是开源Arduino可能相当陌生。Arduino是硬件运行一个开源的平台，现在有超过30万个项目使用Arduino平台。目前，Arduino和Android两个领先的开源软件和硬件的营地，已经结合。Arduino成为眉目传情AOA（Android开放配件）硬件平台系统。

2。智能管理系统

有大量的工厂环境的传感器和控制器，可以利用ZigBee技术连接成一个网络，各种信息都可以自动通过ZigBee网络收集的信息可以返回到系统进行数据处理和分析，从而掌握工厂总体信息。

例如，韩国的鹦鹉电信已成功开发了基于ZigBee技术的自动抄表系统在一个平台上基于Atmel和灰烬。例如，煤气或水电公司可以发送一些信息直接给用户，或结合节能。当发现能源使用速度过快时，可以自动降低使用速度，例如，在矿井生产中，配备ZigBee收发模块的工作服能准确地反映出矿工在控制中心的位置。如果我们结合各种传感器，如测量脉搏和血压，我们也可以监测矿工的实时健康状况。

三.智能交通系统

智能交通也将ZigBee应用的未来方向。如果你有大量的ZigBee终端沿着街道和公路，你不担心迷路。设备安装在车上会告诉你在哪里。虽然GPS可以提供类似的服务，无线系统可以为您提供更精确和具体的信息，如车速限制，单或双行街道，在每个街道前交通事故信息。当然，ZigBee系统可以基于许多其他功能，如在一个路边停车场都配备了一个ZigBee传感器，你什么时候才会停止，系统会提示你：有许多具体的停车位在空缺的最佳路线

此外，ZigBee也可以作为WiFi和RFID的网络拓扑的一个中转站。目前，ZigBee SmartEnergy 2标准已经整合了WiFi，并进一步应用于家庭智能电网领域拓展的无线传感器networks.zigbee一体化的范围可以结合RFID技术的优势实现目标管理、跟踪和定位。

目前，许多公司开始开发基于ZigBee的产品，许多厂家还推出了ZigBee产品和全套解决方案。目前，包括钛，恩志朴，卡尔，Mel和其他艾特飞思卡尔芯片厂商，纷纷推出各种类型的ZigBee芯片解决方案。随着技术指标的不断提高，ZigBee联盟已经开始提供的ZigBee产品去年，ZigBee认证标志，以确保产品完全可互操作的和易于使用的ZigBee网络。

延伸阅读：任何方案允许使用ZigBee的标志，必须通过ZigBee应用规范验证，以确保最终用户应用层的相容性。基于ZigBee标准的应用规范已经建立：ZigBee智能能源，ZigBee家庭自动化（智能能量）（ZigBee医疗保健，家庭自动化）（卫生保健），ZigBee楼宇自动化（ZigBee通信服务、楼宇自动化），ZigBee零售（电信服务）服务（ZigBee远程控制、零售服务（远程控制））。

结论无线网络技术是工业控制、计算机应用、家庭自动化等领域发展的一个热点。我们有理由相信，ZigBee技术将引领我们走向一个新的无线数字世界，让我们拭目以待，看看这只蜜蜂将给我们的工作和生活带来什么变化。