淺介ZigBee技術
行業科技
作者:於玉青 盧海燁
【摘要】從GSM到Bluetooth,從無線ATM到無線局域網,它們以不同的方式、不同的數據速率、在不同的距離上實現信息的及時傳遞。但這些現有的無線技術還不能完全解決實際應用中所出現的問題,隨著工業控製、樓宇和家庭自動化的出現,人們需要一種具備低成本、短距離、低功耗、組網能力強等優點的無線網絡技術,在這樣的背景下,ZigBee技術應運而生。
【關鍵字】ZigBee,無線通信
ZigBee是一個由很多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網絡平台,十分類似現有的移動通信的CDMA網或GSM網,每一個ZigBee網絡數傳模塊類似移動網絡的一個基站,在整個網絡範圍內,它們之間可以進行相互通信;每個網絡節點間的距離可以從標準的75米,到擴展後的幾百米,甚至幾公裏;另外整個ZigBee網絡還可以與現有的其它的各種網絡連接。例如,你可以通過互聯網在北京監控雲南某地的一個ZigBee控製網絡。
不同的是,ZigBee網絡主要是為自動化控製數據傳輸而建立,而移動通信網主要是為語音通信而建立;每個移動基站價值一般都在百萬元人民幣以上,而每個Zigbee“基站”卻不到100元人民幣;每個Zigbee 網絡節點不僅本身可以與監控對象(例如傳感器)直接進行數據采集和監控,它還可以自動中轉別的網絡節點傳過來的數據資料; 除此之外,每一個ZigBee全功能設備FFD(Full Function Device)網絡節點還可在自己信號覆蓋的範圍內,和多個不承擔網絡信息中轉任務的孤立的精減功能設備RFD(Reduced Function Device)節點無線連接。
ZigBee技術的應用領域主要是針對樓宇安全監控、消費類電子設備、家庭智能控製、醫療護理和環境監測等短距離無線通信領域。通常,符合下列條件的應用都可以考慮采用ZigBee技術做無線傳輸,例如:
1.需要數據采集或監控的網點多;
2.數據傳輸量小;
3.設備間通信距離短;
4.設備成本低、設備體積小,電池供電;
5.需要覆蓋的範圍較大,網絡內需要容納的設備較多,網絡主要用於監測或控製。
ZigBee采用了IEEE802.15.4的無線物理層和MAC層規格,同時ZigBee聯盟增加了邏輯網絡、網絡安全和應用層。
ZigBee聯盟目前已發展了200多家成員,共有7個工作組,即係統架構組(Architecture)、應用框架組(Application Framework)、網絡組(Network)、安全組(Security)、認證組(Interoperability&Qualification)、市場組(Marketing)、網關組(Gateway)。ZigBee聯盟成立於2002年8月,時至今日,ZigBee聯盟成員包括三菱電氣、摩托羅拉、飛利浦、西門子、三星、德州儀器、華為等大型企業,已經擁有包括芯片製造商、軟件開發者、終端製造商以及服務提供商等在內的一條完整的產業鏈。聯盟所製訂的規範也得到了廣泛的應用。近年來,市場上已經陸續出現了各種基於ZigBee技術的產品。ZigBee應用領域主要有移動增值、家庭自動化、家庭安全、工業與環境控製與個人醫療看護等,應用產品則有移動終端、家電產品、消費性電子、PC周邊產品與感測器等。