|
Zigbee的由來
在(zai)藍(lan)牙(ya)技(ji)術(shu)的(de)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong),人(ren)們(men)發(fa)現(xian)藍(lan)牙(ya)技(ji)術(shu)盡(jin)管(guan)有(you)許(xu)多(duo)優(you)點(dian),但(dan)仍(reng)存(cun)在(zai)許(xu)多(duo)缺(que)陷(xian)。對(dui)工(gong)業(ye),家(jia)庭(ting)自(zi)動(dong)化(hua)控(kong)製(zhi)和(he)遙(yao)測(ce)遙(yao)控(kong)領(ling)域(yu)而(er)言(yan),藍(lan)牙(ya)技(ji)術(shu)顯(xian)得(de)太(tai)複(fu)雜(za),功(gong)耗(hao)大(da),距(ju)離(li)近(jin),組(zu)網(wang)規(gui)模(mo)太(tai)小(xiao)等(deng),……而工業自動化對無線通信的需求越來越強烈。正因此,經過人們長期努力,Zigbee協議在2003年中通過後,於2004正式問世了。
Zigbee是什麼
Zigbee是一個由可多到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”卻要低的多的多;每個Zigbee 網絡節點不僅本身可以與監控對對象,例如傳感器連接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網絡節點(FFD)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子節點(RFD)無線連接。
每個Zigbee網絡節點(FFD和RFD)可以可支持多到31個的傳感器和受控設備,每一個傳感器和受控設備終可以有8種不同的接口方式。可以采集和傳輸數字量和模擬量。
Zigbee技術的應用領域
Zigbee技術的目標就是針對工業,家庭自動化,遙測遙控,汽車自動化、農業自動化和醫療護理等,lirudengguangzidonghuakongzhi,chuanganqidewuxianshujucaijihejiankong,youtian,dianli,kuangshanhewuliuguanlidengyingyonglingyu。lingwaitahaikeyiduijubuquyuneiyidongmubiaoliruchengshizhongdecheliangjinxingdingwei。
通常,符合如下條件之一的應用,就可以考慮采用Zigbee技術做無線傳輸:
1. 需要數據采集或監控的網點多; 2. 要求傳輸的數據量不大,而要求設備成本低; 3. 要求數據傳輸可性高,安全性高; 4. 設備體積很小,不便放置較大的充電電池或者電源模塊; 5. 電池供電; 6. 地形複雜,監測點多,需要較大的網絡覆蓋; 7. 現有移動網絡的覆蓋盲區; 8. 使用現存移動網絡進行低數據量傳輸的遙測遙控係統。 9. 使用GPS效果差,或成本太高的局部區域移動目標的定位應用。
Zigbee 技術的特點
省電:兩節五號電池支持長達6個月到2年左右的使用時間
可靠:采用了碰撞避免機製,同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙,避免了發送數據時的競爭和衝突;節點模塊之間具有自動動態組網的功能,信息在整個Zigbee網絡中通過自動路由的方式進行傳輸,從而保證了信息傳輸的可靠性
時延短:針對時延敏感的應用做了優化,通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短
網絡容量大:可支持達65000個節點
安全:ZigBee提供了數據完整性檢查和鑒權功能,加密算法采用通用的AES-128。高保密性:64位出廠編號和支持AES-128加密
Zigbee的發展前景
Zigbee技術和RFID 技術在2004年就被列為當今世界發展最快,市場前景最廣闊的十大最新技術中的兩個。關於這方麵的報道,你隻需在百度,或GOOGLE搜索欄中鍵入“Zigbee”,你就會看到大量的有關報道。總之,今後若幹年,都將是Zigbee技術飛速發展的時期。
Zigbee技術在我國的應用情況
盡管,國內不少人已經開始關注Zigbee這們新技術,而且也有不少單位開始涉足Zigbee技術的開發工作,然而,由於Zigbee 本ben身shen是shi一yi種zhong新xin的de係xi統tong集ji成cheng技ji術shu,應ying用yong軟ruan件jian的de開kai發fa必bi須xu和he網wang絡luo傳chuan輸shu,射she頻pin技ji術shu和he底di層ceng軟ruan硬ying件jian控kong製zhi技ji術shu結jie合he在zai一yi起qi。因yin而er深shen入ru理li解jie這zhe個ge來lai自zi國guo外wai的de新xin技ji術shu,再zai組zu織zhi一yi個ge在zai這zhe幾ji個ge方fang麵mian都dou有you豐feng富fu經jing驗yan的de配pei套tao的de隊dui伍wu,本ben身shen就jiu不bu是shi一yi件jian容rong易yi的de事shi情qing,因yin而er,到dao目mu前qian為wei止zhi,國guo內nei目mu前qian除chu了le上shang海hai數shu傳chuan,真zhen正zheng將jiangZigbee技術開發成產品,並成功地用於解決幾個領域的實際生產問題而外,尚未見到其它報道。
Zigbee 和現有移動網(GPRS,CDMA-1X)的比較
1. 無網絡使用費:使用移動網需要長期支付網絡使用費,而且是按節點終端的數量計算的,而Zigbee沒有這筆費用; 2. 設備投入低:使用移動網需要購買移動終端設備,每個終端的價格很高,而使用Zigbee 網絡,不僅Zigbee網絡節點模塊(相當於基站)費用每隻人民幣較低,而且,主要使用的網絡子節點(相當於手機)的價格還要低得多; 3. 通信更可靠:由於現有移動網主要是為手機通信而設計的,盡管CDMA-1X和GPRS可以進行數據通信,但實踐發現,不僅通信數率比設計速率低很多,而且數據通信的可靠信也存在一定的問題。而Zigbee網絡則是專門為控製數據的傳輸而設計的,因而控製數據的傳輸具有相當的保證。 4. 高度的靈活性和低成本:首先,通過使用覆蓋距離不同,功能不同的Zigbee網絡節點,以及其它非Zigbee係統的低成本的無線收發模塊,建立起一個Zigbee局部自動化控製網,(這個網絡可以是星型,樹狀,網狀及其共同組成的複合網結構)再通過互聯網或移動網與遠端的計算機相連,從而實現低成本,高效率的工業自動化遙測遙控; 5.比起現有的移動網來,盡管Zigbee僅僅隻是一個局域網,覆蓋區域有限,但它卻可以與現有的移動網,互聯網和其它通信網絡相連接,將許多Zigbee局域網相互連成為一個整體。有效的解決移動網的盲區覆蓋問題:我wo們men知zhi道dao,現xian有you移yi動dong網wang絡luo在zai許xu多duo地di方fang存cun在zai盲mang區qu,特te別bie是shi鐵tie路lu,公gong路lu,油you田tian,礦kuang山shan等deng野ye外wai,更geng是shi如ru此ci。而er增zeng加jia一yi個ge移yi動dong基ji站zhan或huo直zhi放fang站zhan的de費fei用yong是shi相xiang當dang可ke觀guan的de,此ci時shi使shi用yongZigbee網絡進行盲區覆蓋不僅經濟有效,而且往往是現在唯一可行手段。
Zigbee與現有數傳電台的比較
1. 可靠性高:由於Zigbee模塊的集成度遠比一般數傳電台高,分離元器件少,因而可靠性更高; 2. 使用方便安全:因為集成度高,比起一般數傳電台來,Zigbee收法模塊體積可以做得很小,而且功耗低,例如上海數傳信息科技有限公司遠距離傳輸模塊(2-5公裏),最大發射電流比一個CDMA手機還要小許多,因而很容易集成或直接安放在到設備之中,不僅使用方便,而且在戶外使用時,不容易受到破壞; 3. 抗幹擾力強,保密性好,誤碼率低:Zigbee收發模塊使用的是2.4G 直序擴頻技術,比起一般FSK, ASK和跳頻的數傳電台來,具有更好的抗幹擾能力,和更遠的傳輸距離;參閱我們網站中有關CDMA直序擴頻技術的優越性討論,和Cypress公司有關實驗報道。 4. 免費頻段:Zigbee使用的是免費頻段,而許多數傳電台所使用的頻段不僅需要申請,而且每年都需要向國家無委會交納相當的頻率使用費。 5. 價格低: Zigbee數傳模塊的價格隻有具有類似功能的數傳電台的幾分之一;(2.4G,250kps,3-5公裏距離)
|