ZigBee：低成本近距離無線技術

ＺｉｇＢｅｅ是一種新興的近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡技術，它是一種介于無線標記技術和藍牙之間的技術提案。主要用于近距離無線連接。它依據(jù)８０２．１５．４標準，在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個傳感
器傳到另一個傳感器，所以它們的通信效率非常高。

    ＺｉｇＢｅｅ聯(lián)盟對其網(wǎng)絡層協(xié)議和ＡＰＩ進行了標準化。完全協(xié)議用于一次可直接連接到一個設備的基本節(jié)點的４Ｋ字節(jié)或者作為Ｈｕｂ或路由器的協(xié)調(diào)器的３２Ｋ字節(jié)。每個協(xié)調(diào)器可連接多達２５５個節(jié)點，而幾個協(xié)調(diào)器則可形成一個網(wǎng)絡，對路由傳輸?shù)臄?shù)目則沒有限制。ＺｉｇＢｅｅ聯(lián)盟還開發(fā)了安全層，以保證這種便攜設備不會意外泄漏其標識，而且這種利用網(wǎng)絡的遠距離傳輸不會被其它節(jié)點獲得。完整的Ｚｉｇｂｅｅ協(xié)議套件由高層應用規(guī)范、應用會聚層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層組成。

    ＺｉｇＢｅｅ技術的主要優(yōu)勢有以下八點：一、數(shù)據(jù)傳輸速率低：只有１０ｋ字節(jié)／秒到２５０ｋ字節(jié)／秒，專注于低傳輸應用；二、功耗低：在低耗電待機模式下，兩節(jié)普通５號干電池可使用６個月到２年，免去了充電或者頻繁更換電池的麻煩。這也是ＺｉｇＢｅｅ的支持者所一直引以為豪的獨特優(yōu)勢；三、成本低：ＺｉｇＢｅｅ數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡單，所以大大降低了成本。且免收專利費；四、網(wǎng)絡容量大：每個ＺｉｇＢｅｅ網(wǎng)絡最多可支持２５５個設備；五、時延短：通常時延都在１５毫秒至３０毫秒之間；六、安全：ＺｉｇＢｅｅ提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權功能，采用ＡＥＳ－１２８加密算法；七、有效范圍小：有效覆蓋范圍１０～７５米之間，具體依據(jù)實際發(fā)射功率的大小和各種不同的應用模式而定，基本上能夠覆蓋普通的家庭或辦公室環(huán)境；八、工作頻段靈活：使用頻段為２．４ＧＨｚ、８６８ＭＨｚ歐洲及９１５ＭＨｚ美國，均為免執(zhí)照頻段。

    無論是與藍牙還是與Ｗｉ－Ｆｉ相比較，ＺｉｇＢｅｅ技術都顯得更勝一籌。藍牙技術基本上只是設計作為有線的替代品，經(jīng)常是為手機和附近的耳機或ＰＤＡ聯(lián)網(wǎng)用的。它可以在不充電的情況下工作幾周，但無法工作幾個月，更不用說幾年了；一般情況下，藍牙設備需要人手配置和維護網(wǎng)絡連接；它可以用來有效地處理８個設備（一個主設備和７個從設備），如果更多的話，通訊速率則顯著下降。而８０２．１１ 也被稱作Ｗｉ－Ｆｉ也有類似的問題。雖然它是將筆記本和桌面電腦接入有線網(wǎng)絡的很好的解決方案，但它的功耗卻非常高。

    一般而言，隨著通信距離的增大，設備的復雜度、功耗以及系統(tǒng)成本都在增加。相對于現(xiàn)有的各種無線通信技術，ＺｉｇＢｅｅ技術將是最低功耗和成本的技術。因為ＺｉｇＢｅｅ的出發(fā)點就是希望能發(fā)展一種易布建的低成本無線網(wǎng)絡，同時其低耗電性將使產(chǎn)品的電池能維持６個月到數(shù)年的時間。同時，由于ＺｉｇＢｅｅ技術的低數(shù)據(jù)速率和通信范圍較小的特點，也決定了ＺｉｇＢｅｅ技術適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務。

    總之，ＺｉｇＢｅｅ技術的出現(xiàn)彌補了低成本、低功耗和低速率無線通信市場的空缺，其成功的關鍵在于豐富而便捷的應用，而不是技術本身。隨著正式版本協(xié)議的公布，更多的注意力和研發(fā)力量將轉(zhuǎn)到應用的設計和實現(xiàn)、互聯(lián)互通測試和市場推廣等方面。它不僅打開了大量新應用之門，而且還能給許多現(xiàn)有的應用增加新的價值。由于通過ＺｉｇＢｅｅ各種非常簡單的器件就能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，作為一個全球標準，為將來實現(xiàn)無所不在的網(wǎng)絡創(chuàng)造了條件。

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