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ZigBee不完全指南 起源历史篇

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  说到短距离物联网技术,除了Wi-Fi、蓝牙之外,其实还有一个很有名气的家伙,那就是——ZigBee。

  ZigBee在过去的几年,一直是重要的无线通信协议之一,在物联网领域,尤其是智能家居领域,被广泛应用。

  一、起源历史篇

  1、为什么要推出ZigBee

  在使用蓝牙技术的过程中,人们发现,尽管它有许多优点,但对工业、家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言,它显得太复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等。

  并且,对于工业现场,要求高可靠性的无线数据传输,能抵抗工业现场的各种电磁干扰。蓝牙技术并不能满足要求。

  因此,ZigBee协议在2003年正式问世了。

  2、为什么叫做ZigBee

  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,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给它命名。

ZigBee

  3、ZigBee基于什么协议

  ZigBee的Mac层、PHY层是基于IEEE802.15.4协议的。

  根据这个协议规定的技术,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。

  4、ZigBee有哪些特点

  ZigBee的特点主要有以下几个方面:

  (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。相比之下蓝牙可以工作数周、WiFi可以工作数小时;

  (2)低成本:通过大幅简化协议,使得Zigbee成本很低(不足蓝牙的1/10)。另外,Zigbee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的协议专利免费;

  (3)低速率:ZigBee工作在250kbps的通讯速率,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10~100m之间,在增加RF发射功率后,亦可增加到1-3km。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15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3-10s、WiFi需要3s;

  (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;

ZigBee

  (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(AES128)的对称密码,以灵活确定其安全属性;

  (8)免费频段:使用工业科学医疗(ISM)频段,915MHz(美国),868MHz(欧洲),2.4GHz(全球),无需支付频段使用费用。

  总而言之,ZigBee优点很多。

  5、ZigBee的组网有哪些特点

  ZigBee技术中,使用网状网拓扑结构,支持自动路由、动态组网、直序扩频的方式。这些特点,使之能够满足工业自动化控制现场的需要(低数据量,低成本,低功耗,高可靠性)。

  以上就是ZigBee相关知识介绍,本篇主要是介绍ZigBee的起源历史与相关功能特点介绍。下一篇会接着讲解,欢迎关注。

      

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