工业自动化领域中的无线技术

无线数据传输方面，可使用的RF技术包括WIFI，433，Zigbee等方式，它们属于近距离无线通讯技术，并且都使用ISM免执照频段，但它们各具特点。在实际应用中，既有相同点，又有不同点。
一、相同点
WIFI，433，Zigbee等无线数据传输方式，在温度、压力，温湿度，气体，液位等信立
XL61无线传感器数据无线采集传输监测系统中发挥重要的作用。比如，无线温度传感器，首先连接XL62温度传感器探头采集节点温度数据，再通过WIFI，433，Zigbee等无线传输方式上传到XL90智能网关主机，然后智能网关再通过无线传输方式将接收的数据上传至XLVIEW监控服务器软件。
二、不同点
1、ZigBee的特点是低功耗、高可靠性、强抗干扰性，布网容易。
通过无线中继器可以非常方便地将网络覆盖范围扩展至数十倍。但相比于WiFi技术，Zigbee是定位于低传输速率的应用。
2、WiFi的特点是数据传输速率高，并且支持“永远在线”功能。但功耗大可靠性及性能低。WiFi设备的睡眠唤醒时间一般需要3~5秒。
3、433MHz技术使用433MHz无线频段，优势是无线信号的穿透性强、能够传播得更远。其缺点是数据传输速率低，采用数据透明传输协议，因此其网络安全可靠性也是较差的。

Zigbee的发射距离和RF 发射功率,路由与节点间通信有关系。
Zigbee是一种短距离、低功耗的无线通信技术名称。这一名称来源与蜜蜂的八字舞。其特点是近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本。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。
Zigbee自身的技术优势：
①低功耗。在低耗电待机模式下,2
节5
号干电池可支持1个节点工作6～24个月,甚至更长。这是Zigbee的突出优势。相比较,蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。
②低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10)
,降低了对通信控制器的要求,按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代码,而且Zigbee免协议专利费。每块芯片的价格大约为2
美元。
③ 低速率。Zigbee工作在20～250 kbps的较低速率,分别提供250 kbps(24GHz)、40kbps (915
MHz)和20kbps(868 MHz) 的原始数据吞吐率,满足低速率传输数据的应用需求。
④近距离。传输范围一般介于10～100 m 之间,在增加RF
发射功率后,亦可增加到1～3 km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远。
⑤短时延。Zigbee
的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15 ms ,节点连接进入网络只需30 ms ,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3～10 s、WiFi 需要3
s。
⑥高容量。Zigbee 可采用星状、片状和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254
个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65000 个节点的大网。
⑦高安全。Zigbee
提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL) 防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES 128)
的对称密码,以灵活确定其安全属性。
⑧免执照频段。采用直接序列扩频在工业科学医疗( ISM)

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