ZigBee：低成本近距離無線技術(shù)

ＺｉｇＢｅｅ是一種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)提案。主要用于近距離無線連接。它依據(jù)８０２．１５．４標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)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(gè)傳感
器傳到另一個(gè)傳感器，所以它們的通信效率非常高。

    ＺｉｇＢｅｅ聯(lián)盟對其網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和ＡＰＩ進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。完全協(xié)議用于一次可直接連接到一個(gè)設(shè)備的基本節(jié)點(diǎn)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(gè)協(xié)調(diào)器可連接多達(dá)２５５個(gè)節(jié)點(diǎn)，而幾個(gè)協(xié)調(diào)器則可形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，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(shè)備不會意外泄漏其標(biāo)識，而且這種利用網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)距離傳輸不會被其它節(jié)點(diǎn)獲得。完整的Ｚｉｇｂｅｅ協(xié)議套件由高層應(yīng)用規(guī)范、應(yīng)用會聚層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層組成。

    ＺｉｇＢｅｅ技術(shù)的主要優(yōu)勢有以下八點(diǎn)：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(yīng)用；二、功耗低：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(dú)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(fèi)；四、網(wǎng)絡(luò)容量大：每個(gè)ＺｉｇＢｅｅ網(wǎng)絡(luò)最多可支持２５５個(gè)設(shè)備；五、時(shí)延短：通常時(shí)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(quán)功能，采用ＡＥＳ－１２８加密算法；七、有效范圍?。河行Ц采w范圍１０～７５米之間，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；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(lán)牙還是與Ｗｉ－Ｆｉ相比較，ＺｉｇＢｅｅ技術(shù)都顯得更勝一籌。藍(lán)牙技術(shù)基本上只是設(shè)計(jì)作為有線的替代品，經(jīng)常是為手機(jī)和附近的耳機(jī)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(gè)月，更不用說幾年了；一般情況下，藍(lán)牙設(shè)備需要人手配置和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)連接；它可以用來有效地處理８個(gè)設(shè)備（一個(gè)主設(shè)備和７個(gè)從設(shè)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(luò)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(shè)備的復(fù)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(shù)，ＺｉｇＢｅｅ技術(shù)將是最低功耗和成本的技術(shù)。因?yàn)椋冢椋纾拢澹宓某霭l(fā)點(diǎn)就是希望能發(fā)展一種易布建的低成本無線網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)其低耗電性將使產(chǎn)品的電池能維持６個(gè)月到數(shù)年的時(shí)間。同時(shí)，由于ＺｉｇＢｅｅ技術(shù)的低數(shù)據(jù)速率和通信范圍較小的特點(diǎn)，也決定了ＺｉｇＢｅｅ技術(shù)適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)。

    總之，ＺｉｇＢｅｅ技術(shù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)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(guān)鍵在于豐富而便捷的應(yīng)用，而不是技術(shù)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(yīng)用的設(shè)計(jì)和實(shí)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(yīng)用之門，而且還能給許多現(xiàn)有的應(yīng)用增加新的價(jià)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(gè)全球標(biāo)準(zhǔn)，為將來實(shí)現(xiàn)無所不在的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造了條件。

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