谁知道ZigBee 技术是什么?

谁知道ZigBee 技术是什么?,第1张

Zigbee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。它此前被称作“HomeRF Lite”或“FireFly”无线技术,主要用于近距离无线连接。它有自己的无线电标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很低的功耗,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,因此它们的通信效率非常高。最后,这些数据就可以进入计算机用于分析或者被另外一种无线技术如WiMax收集。Zigbee的基础是IEEE802.15.4,这是IEEE无线个人区域网(Personal Area Network,PAN)工作组的一项标准,被称做IEEE802.15.4(Zigbee)技术标准。Zigbee不仅只是802.15.4的名字。IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议,因此Zigbee联盟对其网络层协议和API进行了标准化(如下图2所示)。完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本节点的4K字节或者作为Hub或路由器的协调器的32K字节。每个协调器可连接多达255个节点,而几个协调器则可形成一个网络,对路由传输的数目则没有限制。Zigbee联盟还开发了安全层,以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识,而且这种利用网络的远距离传输不会被其它节点获得。Zigbee联盟(http://www.zigbee.org)成立于2001年8月。2002年下半年,英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司四大巨头共同宣布,它们将加盟“Zigbee联盟”,以研发名为“Zigbee”的下一代无线通信标准,这一事件成为该项技术发展过程中的里程碑。

到目前为止,除了Invensys、三菱电子、摩托罗拉和飞利浦等国际知名的大公司外,该联盟大约已有20多家成员企业,并在迅速发展壮大。其中涵盖了半导体生产商、IP服务提供商、消费类电子厂商及OEM商等,例如Honeywell、Eaton和Invensys Metering Systems等工业控制和家用自动化公司,甚至还有像Mattel之类的玩具公司。所有这些公司都参加了负责开发Zigbee物理和媒体控制层技术标准的IEEE 802.15.4工作组。

根据Zigbee联盟目前的设想,Zigbee的目标市场主要有PC外设(鼠标、键盘、游戏 *** 控杆)、消费类电子设备(TV、VCR、CD、VCD、DVD等设备上的遥控装置)、家庭内智能控制(照明、煤气计量控制及报警等)、玩具(电子宠物)、医护(监视器和传感器)、工控(监视器、传感器和自动控制设备)等非常广阔的领域。

政府的计划给了Zigbee更多的空间,显示了对其无比的信心。据报道,美国能源部已经决定雇佣Honeywell International Inc.公司,希望通过使用Zigbee传感器能够在钢铁、铝以及其他六个行业中将这些能源的成本降低15%。通过安装在Alcoa,Dow Chemical,以及ExxonMobil等公司管道系统中传感器,实时追踪监测产品生产过程中的气体使用情况。

Zigbee技术的主要特点包括以下几个部分:

*数据传输速率低:只有10k字节/秒到250k字节/秒,专注于低传输应用

*功耗低:在低耗电待机模式下,两节普通5号干电池可使用6个月到2年,免去了充电或者频繁更换电池的麻烦。这也是Zigbee的支持者所一直引以为豪的独特优势

*成本低:因为Zigbee数据传输速率低,协议简单,所以大大降低了成本。且Zigbee协议免收专利费。

*时延短:通常时延都在15毫秒至30毫秒之间

*安全:Zigbee提供了数据完整性检查和鉴权功能,加密算法采用AES-128,同时可以灵活确定其安全属性

*网络容量大:每个Zigbee网络最多可支持255个设备,也就是说,每个Zigbee设备可以与另外254台设备相连接

*优良的网络拓扑能力:ZigBee具有星、树和丛网络结构的能力。ZigBee设备实际上具有无线网路自愈能力,能简单地覆盖广阔围

*有效范围小:有效覆盖范围10~75米之间,具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定,基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境

* 工作频段灵活:使用的频段分别为2.4GHz(全球)、868MHz(欧洲)及915MHz(美国),均为免执照频段。

更重要的是,预测未来6到7年内,家庭用户将占有Zigbee2/3的市场。在可以预期的将来,Zigbee无线传感将切实改变你我的生活。

参考:http://www.gkzhan.com/article/show/1796.html

当今世界通信技术迅猛发展,随着Internet的迅速发展和个人对数据通信需求的快速增长,全球通信产业技术的发展呈现三大趋势:无线化、宽带化和IP化。互联网业务的发展推动了市场对宽带网络的需求,宽带用户数量在全球呈现出非常强势的增长态势。在众多的宽带技术中,无线技术尤其是移动通信技术成为近年来通信技术市场的最大亮点,是构成未来通信技术的重要组成部分。

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、高数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。

ZigBee技术的起源与发展

在介绍ZigBee之前,要先提一下他的前辈——蓝牙,在蓝牙技术的使用过程中,人们发现蓝牙技术尽管有许多优点,但仍存在许多缺陷。对工业,家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言,蓝牙技术显得太复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等,而工业自动化,对无线数据通信的需求越来越强烈,而且,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。因此,经过人们的长期努力,Zigbee协议在2003年于美国正式问世了。

Zigbee的前身是1998年由INTEL、lBM等产业巨头发起的“Homerflite”技术

2000年12月成立了工作小组起草EEE802.154标准,Zigbee联盟成立于2001年8月

2002年下半年,英国vensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司四大巨头共同宣布加盟“Zigbee联盟”,以研发名为“Zigbee”的下一代无线通信标准,这事件成为该项技术发展过程中的里程碑。

2004年12月Zigbee10标准(又称为Zigbee2004)敲定,这使得Zigbee有了自己的发展基本标准。

2005年9月公布Zigbee1.0标准并提供下载。在这一年里,华为技术有限公司和BM公司加入了Zigbee联盟。但是基于该版本的应用很少,与后面的版本也不兼容。

2006年12月进行标准修订,推出Zigbee1.1版(又称为Zigbee2006)。该协议虽然命名为Zigbee1.1,但是与Zigbee10版是不兼容的

2007年10月完成再次修订(称为Zigbee2007/PRO)。能够兼容之前的Zigbee2006版本,并且加入了Zibgeepro部分,此时Zigbeel联盟更加专注于以下三个方面:家庭自动化、建筑商业大楼自动化、先进抄表基础建设。

ZigBee的技术原理

ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网,每一个ZigBee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里另外整个ZigBee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。例如,你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个ZigBee控制网络。

ZigBee网络主要是为自动化控制数据传输而建立,而移动通信网主要是为语音通信而建立每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个ZigBee"基站"却不到1000元人民币每个ZigBee网络节点不仅本身可以与监控对对象,例如传感器连接直接进行数据采集和监控,它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料除此之外,每一个ZigBee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。

每个ZigBee网络节点(FFD和RFD)可以可支持多到31个的传感器和受控设备,每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的接口方式。可以采集和传输数字量和模拟量。

ZigBee的技术应用

作为一种低速率的短距离无线通信技术,ZigBee有其自身的特点,因此有为它量身定做的应用,尽管在某些应用方面可能和其他技术重叠。ZigBee可能的一些应用,包括智能家庭、工业控制、自动抄表、医疗监护、传感器网络应用和电信应用。


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