Zigbee技術(shù)有什么特點

ZigBee的特點主要包括以下八個方面：

  (1) 低功耗：在低功耗待機模式下，2節(jié)AA電池可以支持1個節(jié)點工作6-24個月，甚至更長。這是 ZigBee 的突出優(yōu)勢。相比之下，藍牙可以工作數(shù)周，而 WiFi 可以工作數(shù)小時；

（2）低成本：通過大大簡化協(xié)議降低了成本（不到藍牙的1/10），對通信控制器的要求也降低了，根據(jù)預測分析，基于8051 8位單片機，全功能主節(jié)點需要32KB代碼，子功能節(jié)點只需4KB代碼，ZigBee協(xié)議專利免費；

（3）低速：ZigBee工作在250kbps的通信速率，滿足低速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽眯枨螅?/p>

(4)近距離：傳輸距離一般在10-100m之間。提高射頻發(fā)射功率后，還可以提高到1-3km，指的是相鄰節(jié)點之間的距離。如果通過節(jié)點間路由和通信進行中繼，傳輸距離會更遠；

(5) 延時短：ZigBee 響應速度更快，一般從睡眠狀態(tài)切換到工作狀態(tài)僅需15ms，節(jié)點連接網(wǎng)絡(luò)僅需30ms，進一步省電。相比之下，藍牙需要3-10s，WiFi需要3s；

（6）大容量：ZigBee可以采用星型、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，一個主節(jié)點管理多個子節(jié)點，最多一個主節(jié)點可以管理254個子節(jié)點；同時，主節(jié)點也可以由上層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點管理，可以形成一個多達65000個節(jié)點的大網(wǎng)絡(luò)；

(7) 高安全性：ZigBee 提供三級安全模式，包括無安全設(shè)置。它使用訪問控制列表（ACL）來防止非法獲取數(shù)據(jù)，并使用高級加密標準（AES128）的對稱密碼來靈活確定其安全屬性；

（8）免許可頻段：英思科醫(yī)療2.4GHz（全球）頻段采用直接序列擴頻。

zigbee技術(shù)的幾大問題

關(guān)于 Zigbee 技術(shù)的優(yōu)勢，我們也在論壇上進行了很多討論。到目前為止，國內(nèi)外眾多廠商也開發(fā)生產(chǎn)了各種Zigbee產(chǎn)品，并在應用推廣上做了大量工作。然而，現(xiàn)實地說，Zigbee 技術(shù)真正用于解決具體實際問題的有意義的案例非常有限。 Zigbee 似乎是一種時尚，但目前還不是真正實用的新技術(shù)。為此，它除了是一項新技術(shù)，它本身還需要一個技術(shù)改進和成熟的過程，以及市場的培育。在我們長期應用 Zigbee 技術(shù)解決實際問題的過程中，我們還發(fā)現(xiàn)以下非常重要的一點： 短期內(nèi)，我們認為解決問題非常困難：

1、Zigbee的核心技術(shù)之一是動態(tài)組網(wǎng)和動態(tài)路由，即Zigbee網(wǎng)絡(luò)考慮網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的增減，網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都需要通過無線信號的方式重新組網(wǎng)在一定的時間間隔進行交換。每次信息從一個節(jié)點發(fā)送到另一個節(jié)點時，都需要掃描每條可能的路徑，這涉及無線網(wǎng)絡(luò)的管理，從最短路徑嘗試開始。這些都需要大量的帶寬資源，增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延。尤其是隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量的增加和中轉(zhuǎn)次數(shù)的增加。因此，雖然Zigbee的射頻傳輸速率為250kbps，但多次傳輸后的實際可用速率會大大降低，數(shù)據(jù)傳輸延遲也會大大增加，讓無線網(wǎng)絡(luò)管理更加麻煩。這是當前 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕獑栴}。

2. Zigbee這個詞，從英文的角度來看，是由“Zig”和“bee”兩個詞組成的。前者中文“Zig”意為“zhi”形路徑，后者英文“bee”意為蜜蜂。我們的理解，Zigbee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，就是模仿蜜蜂的信息傳遞方式，通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的信息傳遞。相互傳輸，將消息從一個節(jié)點傳輸?shù)搅硪粋€遠距離節(jié)點。如果按照一般標準的Zigbee節(jié)點，在空曠空間每傳輸一次數(shù)據(jù)，平均直線傳輸距離增加50米，傳輸500米直線距離需要十次中轉(zhuǎn)；在室內(nèi)，由于Zigbee使用2.4G的傳輸頻率，一般是信號反射進行傳輸，由于建筑物的遮擋，要傳輸一定的距離，往往需要使用更多的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行數(shù)據(jù)傳輸，比如分析在上面的第一項，對于一個 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)，并不是一件簡單的事情。當然，我們也可以使用放大器來增加 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的傳輸距離。但是，這必然會大大增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的功耗和成本，失去Zigbee低成本、低功耗的初衷。而且，在室內(nèi)使用這種方法來增加傳輸距離效果有限。顯然，中心點在室外、終端模塊在室外的星型網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)更為合理。

3. Zigbee 的核心技術(shù)之一是每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點除了作為信息收集點和執(zhí)行來自除了指揮中心外，它還隨時承擔從網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的任務(wù)。這樣，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的收發(fā)器在任何時候都必須處于發(fā)送和接收狀態(tài)，這意味著它的最小功耗至少在20mA左右。一般使用遠距離放大器。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的功耗一般在150mA左右。使用電池驅(qū)動顯然難以保證網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的正常運行；

4、由于Zigbee中的每個節(jié)點都參與了自動組網(wǎng)和動態(tài)路由的工作，所以每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的單片機都比較復雜，成本自然也比較高。此外，在Zigbee網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，針對具體應用的開發(fā)工作量也更大。

綜上所述，我們認為，在很多情況下，Zigbee 網(wǎng)絡(luò)實際上犧牲了網(wǎng)絡(luò)傳輸效率、帶寬和節(jié)點模塊的功耗，以換取在很多實際應用中并不重要的動態(tài)動態(tài)。聯(lián)網(wǎng)和動態(tài)路由的功能，因為一般來說，我們的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和數(shù)據(jù)傳輸路徑往往是固定的。因此，我們認為目前的 Zigbee 技術(shù)并沒有解決節(jié)點功耗、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸效率低和時延大、數(shù)據(jù)傳輸距離有限等問題，這些是目前 Zigbee 技術(shù)存在的根本原因。很難普及。