ZigBee與其它短距離無線通信技術(shù)比較

　近年來，各種無線通信技術(shù)迅猛發(fā)展，極大的提供了人們的工作效率和生活質(zhì)量。然而，在日常生活中，我們?nèi)匀槐桓鞣N電纜所束縛，能否在近距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備之間的無線通信？縱觀目前發(fā)展較成熟的幾大無線通信技術(shù)主要有ZigBee;藍(lán)牙（Bluetooth），紅外（IrDA）和無線局域網(wǎng)802.11（Wi-Fi）。同時(shí)還有一些具有發(fā)展?jié)摿Φ慕嚯x無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它們分別是：超寬頻（UltraWideBand）、短距離通信（NFC）、WiMedia、GPS、DECT、無線139和專用無線系統(tǒng)等。它們都有各自立足的特點(diǎn)，或基于傳輸速度、距離、耗電量的特殊要求；或著眼于距離的擴(kuò)充性；或符合某些單一應(yīng)用的特殊要求；或建立競爭技術(shù)的差異優(yōu)化等。 但沒有一種技術(shù)完美到可以滿足所有的要求。

　　藍(lán)牙技術(shù)

　　藍(lán)牙技術(shù)誕生于1994年，Ericsson當(dāng)時(shí)決定開發(fā)一種低功耗、低成本的無線接口，以建立手機(jī)及其附件間的通信。能在近距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)相互通信或操作。其傳輸頻段為全球公眾通用的2.4GHz ISM頻段，提供1Mbps的傳輸速率和10m的傳輸距離。該技術(shù)還陸續(xù)獲得PC行業(yè)業(yè)界巨頭的支持。1998年，藍(lán)牙技術(shù)協(xié)議由Ericsson、IBM、Intel、NOKIA、Toshiba等五家公司達(dá)成一致。藍(lán)牙協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)版本為802.15.1,由藍(lán)牙小組（SIG）負(fù)責(zé)開發(fā)。802.15.1的最初標(biāo)準(zhǔn)基于1.1實(shí)現(xiàn)，后者以構(gòu)建到現(xiàn)行很多藍(lán)牙設(shè)備中。新版802.15.1a基于等同于藍(lán)牙1.2標(biāo)準(zhǔn)，具備一定的Qos特性，并完整保持后項(xiàng)兼容性。

　　但藍(lán)牙技術(shù)遭遇最大的障礙在于傳輸范圍受限，一般有效的范圍在10米左右，抗干擾能力不強(qiáng)、信息安全問題等問題也是制約其進(jìn)一步發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用的主要因素。因此業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為藍(lán)牙的市場前景取決于藍(lán)牙能否有效地解決上述制約難題。

　　IrDA技術(shù)

　　IrDA是一種利用紅外線進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)通信的技術(shù)，是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)無線個(gè)人局域網(wǎng)（PAN）的技術(shù)。目前它的軟硬件技術(shù)都很成熟，在小型移動(dòng)設(shè)備，如：PDA、手機(jī)上廣泛使用。起初，采用IrDA標(biāo)準(zhǔn)的無線設(shè)備僅能在1m范圍內(nèi)以115.2kb/s速率傳輸數(shù)據(jù)，很快發(fā)展到4Mb/s以及16Mb/s的速率。

　　IrDA的主要優(yōu)點(diǎn)是無需申請頻率的使用權(quán)，因而紅外通信成本低廉。并且還具有移動(dòng)通信所需的體積小、功能低、連接方便、簡單易用的特點(diǎn)。此外，紅外線發(fā)射角度較小，傳輸上安全性高。

　　IrDA的不足在于它是一種視距傳輸，兩個(gè)相互通信的設(shè)備之間必須對準(zhǔn)，中間不能被其它物體阻隔，因而該技術(shù)只能用于2臺設(shè)備之間的連接。而藍(lán)牙就沒有此限制，且不受墻壁的阻隔。IrDA目前的研究方向是如何解決視距問題及提高數(shù)據(jù)傳輸率。

　　Wi-Fi技術(shù)

　　Wi-Fi是一種可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)備（如PDA、手機(jī)）等終端以無線方式互相連接的技術(shù)。Wi-Fi是一個(gè)無線網(wǎng)路通信技術(shù)的品牌，由Wi-Fi聯(lián)盟（Wi-Fi Alliance）所持有。目的是改善基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性?，F(xiàn)時(shí)一般人會(huì)把Wi-Fi及IEEE 802.11混為一談。甚至把Wi-Fi等同于無線網(wǎng)際網(wǎng)路。

　　Wi-Fi工作頻率也是2.4GHz,與無繩電話、藍(lán)牙等許多不需頻率使用許可證的無線設(shè)備共享同一頻段。隨著Wi-Fi協(xié)議新版本如802.11a和802.11g 的先后推出，Wi-Fi的應(yīng)用將越來越廣泛。速度更快的802.11g使用與802.11b相同的正交頻分多路復(fù)用調(diào)制技術(shù)。它工作在2.4GHz頻段，速率達(dá)54Mb/s.根據(jù)最近國際消費(fèi)電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢判斷，802.11g將有可能被大多數(shù)無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品制造商選擇作為產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

　　Wi-Fi可以幫助用戶訪問電子郵件、Web和流式媒體的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。它為用戶提供了無線的寬帶互聯(lián)網(wǎng)訪問。同時(shí)，它也是在家里、辦公室或在旅途中上網(wǎng)的快速、便捷的途徑。能夠訪問Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)的地方被稱為熱點(diǎn)。Wi-Fi 熱點(diǎn)是通過在互聯(lián)網(wǎng)連接上安裝訪問點(diǎn)來創(chuàng)建的。這個(gè)訪問點(diǎn)將無線信號通過短程進(jìn)行傳輸- 一般覆蓋300英尺。Wi-Fi是以太網(wǎng)的一種無線擴(kuò)展，理論上只要用戶位于一個(gè)接入點(diǎn)四周的一定區(qū)域內(nèi)，就能以最高約54Mb/s的速度接入Web.但實(shí)際上，如果有多個(gè)用戶同時(shí)通過一個(gè)點(diǎn)接入，帶寬被多個(gè)用戶分享，Wi-Fi的連接速度一般將只有幾百kb/s的信號不受墻壁阻隔，但在建筑物內(nèi)的有效傳輸距離小于戶外。 WLAN未來最具潛力的應(yīng)用將主要在SOHO、家庭無線網(wǎng)絡(luò)以及不便安裝電纜的建筑物或場所。

　　ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術(shù)。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。ZigBee名字來源于蜂群使用的賴以生存和發(fā)展的通信方式，蜜蜂通過跳ZigZag形狀的舞蹈來分享新發(fā)現(xiàn)的食物源的位置、距離和方向等信息。

　　與藍(lán)牙相比，ZigBee更簡單、速率更慢、功率及費(fèi)用也更低。它的基本速率是250kb/s,當(dāng)降低到28kb/s時(shí)，傳輸范圍可擴(kuò)大到134m,并獲得更高的可靠性。另外，它可與254個(gè)節(jié)點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)?？梢员人{(lán)牙更好地支持游戲、消費(fèi)電子、儀器和家庭自動(dòng)化應(yīng)用。人們期望能在工業(yè)監(jiān)控、傳感器網(wǎng)絡(luò)、家庭監(jiān)控、安全系統(tǒng)和 玩具等領(lǐng)域拓展ZigBee的應(yīng)用。

　　與IrDA相比，ZigBee有大的網(wǎng)絡(luò)容量，每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多可支持255個(gè)設(shè)備，也就是說每個(gè)ZigBee設(shè)備可以與另外254臺設(shè)備相連接。 有效范圍小。有效覆蓋范圍10~75m之間，具體依據(jù)實(shí)際發(fā)射功率的大小和各種不同的應(yīng)用模式而定，基本上能夠覆蓋普通的家庭或辦公室環(huán)境。 原文位置 工作頻段靈活。使用的頻段分別為2.4GHz、868MHz（歐洲）及915MHz（美國），均為免執(zhí)照頻段。 根據(jù)ZigBee聯(lián)盟目前的設(shè)想，ZigBee的目標(biāo)市場主要有PC外設(shè)（鼠標(biāo)、鍵盤、游戲操控桿）、消費(fèi)類電子設(shè)備（TV、VCR、CD、 VCD、DVD等設(shè)備上的遙控裝置）、家庭內(nèi)智能控制（照明、煤氣計(jì)量控制及報(bào)警等）、玩具（電子寵物）、醫(yī)護(hù)（監(jiān)視器和傳感器）、工控（監(jiān)視器、傳感器和自動(dòng)控制設(shè)備）等非常廣闊的領(lǐng)域。

　　與Wi-Fi相比，ZigBee低功耗和低成本有非常大的優(yōu)勢，在低耗電待機(jī)模式下，兩節(jié)普通5號干電池可使用6個(gè)月以上。這也是ZigBee的支持者所一直引以為豪的獨(dú)特優(yōu)勢。 因?yàn)閆igBee數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡單，所以大大降低了成本。