zigbee技术特点

　　ZigBee技术的目标就是针对工业、家庭自动化、遥测遥控，例如灯光自动化控制，传感器的无线数据采集和监控，油田，电力，矿山和物流管理等应用领域。Zigbee是以一个个独立的工作节点为依托，通过无线通信组成星状、片状或网状网络，因此，每个节点的功能并非都相同。接下来就给大家详细介绍一下zigbee技术特点。

zigbee技术特点

　　ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，主要适合于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能。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 所在方位和远近信息的，也就是所蜜蜂依靠着这样的方式构成了群体中的通信“网络”，因此 ZigBee 的发明者们形象地利用蜜蜂的这种行为来形象地描述这种无线信息传输技术。

　　ZigBee 技术有哪些特点

　　由于此三个频带物理层并不相同，其各自信道带宽也不同，分别为 0.6 MHz、2 MHz 和 5 MHz。分别有 1 个、10 个和 16 个信道。这三个频带的扩频和调制方式亦有区别。扩频都使用直接序列扩频（DSSS），但从比特到码片的变换差别较大。调制方式都用了调相技术，但 868 MHz 和 915 MHz 频段采用的是 BPSK，而 2.4 GHz 频段采用的是 OQPSK 。在发射功率为 0 dBm 的情况下，蓝牙通常能有 10 米的作用范围。而 ZigBee 在室内通常能达到3 0 - 50 米的作用距离，在室外空旷地带甚至可以达到 400 米（TI CC2530 不加功率放大）。所以，ZigBee 可归为低速率的短距离无线通信技术。

　　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；

　　低成本：通过大幅简化协议是成本很低（不足蓝牙的 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 32 KB 代码，子功能节点少至 4 KB 代码，而且 ZigBee 的协议专利免费；

　　低速率： ZigBee 工作在 250 kbps 的通讯速率，满足低速率传输数据的应用需求；

　　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；

　　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。

　　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；

　　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（AES128）的对称密码，以灵活确定其安全属性；

　　免执照频段：使用工业科学医疗（ISM）频段，915MHz（美国），868MHz（欧洲），2.4GHz（全球）。

　　ZigBee协议栈结构

　　ZigBee技术的协议栈结构很简单，不像诸如蓝牙和其他网络结构，这些网络结构通常分为7层，而ZigBee技术仅分为4层。

　　在ZigBee技术中，PHY层和 MAC层采用IEEE 802.15.4协议标准，其中，PHY层提供了两种类型的服务：即通过物理层管理实体接口对PHY层数据和PHY层管理提供服务。PHY层数据服务可以通过无线物理信道发送和接收物理层协议数据单元来实现。

　　PHY层的特征是启动和关闭无线收发器，能量监测，链路质量，信道选择，清除信道评估，以及通过物理介质对数据包进行发送和接收。同样，MAC层也提供了两种类型的服务：通过MAC层管理实体服务接人点向MAC层数据和MAC层管理提供服务。MAC层数据服务可以通过PHY层数据服务发送和接收MAC层协议数据单元。

　　MAC层的具体特征是：信标管理，信道接入，时隙管理，发送确认帧，发送连接及断开连接请求。除此以外，MAC层为应用合适的安全机制提供一些方法。

　　ZigBee技术的网络／安全层主要用于ZigBee的WPAN的组网连接、数据管理以及网络安全等；应用层主要为ZigBee技术的实际应用提供一些应用框架模型等，以便对ZigBee技术进行开发应用。

　　根据ZigBee Alliance的观点，一般家庭可将ZigBee应用于以下装置：

　　空调系统的温度控制器，灯光、窗帘的自动控制。

　　老年人与行动不便者的紧急呼叫器。

　　电视与音响的万用遥控器，无线键盘、滑鼠、摇杆，玩具。

　　烟雾侦测器。

　　智慧型RFID标签。

zigbee技术特点与应用

　　ZigBee技术是一种应用于短距离范围内，低传输数据速率下的各种电子设备之间的无线通信技术。ZigBee名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式，蜜蜂通过跳ZigZag形状的舞蹈来通知发现的新食物源的位置、距离和方向等信息，以此作为新一代无线通讯技术的名称。ZigBee过去又称为“HomeRF Lite”、“RF-EasyLink”或“FireFly”无线电技术，目前统一称为Zigbee技术。

　　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。

　　不同的是，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技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。自从马可尼发明无线电以来，无线通信技术一直向着不断提高数据速率和传输距离的方向发展。例如：广域网范围内的第三代移动通信网络（3G）目的在于提供多媒体无线服务，局域网范围内的标准从IEEE802.11的1Mbit/s到IEEE802.11g的54Mbit/s的数据速率。而当前得到广泛研究的ZigBee技术则致力于提供一种廉价的固定、便携或者移动设备使用的极低复杂度、成本和功耗的低速率无线通信技术。

　　Zigbee产品应用

　　Zigbee主要应用在距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间，典型的传输数据类型有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据。根据设想，它的应用目标主要是：工业控制（如自动控制设备、无线传感器网络），医护（如监视和传感），家庭智能控制（如照明、水电气计量及报警），消费类电子设备的遥控装置、PC外设的无线连接等领域。

　　一般而言，满足如下一些特点的应用场合，是Zigbee应用极具优势的地方：

　　①需要无线通信交换信息的低成本装置；

　　②数据的交换量较小、传输的速率要求不高；

　　③功耗要求极低，采用电池供电且需要维持较长时间；

　　④需要多个（尤其是大量）设备组成无线通信网络，主要进行监测和控制的场合。

zigbee是一种什么技术

　　Zigbee作为新一代无线通讯技术的命名。在此之前ZigBee也被称为“HomeRF Lite”、“RF- EasyLink”或“fireFly”无线电技术，统称为ZigBee。

　　简单的说，ZigBee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。

　　ZigBee是一个由可多到65535个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。

　　与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是，ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立，每个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作为监控对象，例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控，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。

　　ZigBee支持3种网络拓扑结构

　　包括：星型拓扑网络、树形拓扑网络和网状拓扑网络。如图2.6所示。其中，全功能设备（FFD，Router）可以支持任何一种网络结构，可以作为网络协商者和普通协商者使用，并且可以和任何一种设备进行相互通信。精简功能设备（RFD）只支持星型网络结构，不能成为任何一种协商者使用，但是可以和网络协商者相互通信。

　　①星型拓扑网络

　　星型拓扑网络是最简单的一种拓扑结构，由一个协调器和一个或多个终端设备组成，只存在协调器与终端设备的通信，而没有路由节点的参与，终端设备之间的相互通讯必须通过协调器转发。

　　②树形拓扑结构

　　树形拓扑网络结构可以理解为由一个协调器和一个或多个星型结构连接而成，直接通信只能在父子节点之间进行，而非父子节点之间的通信只能通过树状路由器间接完成。

　　③网状拓扑网络

　　网状拓扑网络具有灵活、减少消息延时和可靠的特点，网络中所有具有路由功能的节点直接互联，任意两个节点间可相互传输数据，网络路径通过路由器中的路由表按照算法选择。

　　ZigBee系统采用的是直序扩频技术（DSSS），它是一种抗干扰能力极强，保密性和可靠性都很高的通信方式。由于扩频技术在正常通信时所要求的信噪比可以很低，也就是说，在干扰很强的环境下，它仍然能够正常工作。根据计算和实验，这相当于接收灵敏度提高了 7 dBm。它也不容易干扰别人。换句话说，它可以使用较低的功率传输更远的距离。降低设备成本。以上就是对zigbee技术特点的总结介绍，希望能帮到你们！

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