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[導讀]   簡單的說,ZigBee是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡,類似于CDMA和GSM網(wǎng)絡。ZigBee數(shù)傳模塊類似于移動網(wǎng)絡基站。通訊距離從標準的75m到幾百米、幾公里,并且支持無限擴展。   

  簡單的說,ZigBee是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡,類似于CDMA和GSM網(wǎng)絡。ZigBee數(shù)傳模塊類似于移動網(wǎng)絡基站。通訊距離從標準的75m到幾百米、幾公里,并且支持無限擴展。

  ZigBee是一個由可多到65000個無線數(shù)傳模塊組成的一個無線數(shù)傳網(wǎng)絡平臺,在整個網(wǎng)絡范圍內,每一個ZigBee網(wǎng)絡數(shù)傳模塊之間可以相互通信,每個網(wǎng)絡節(jié)點間的距離可以從標準的75m無限擴展。

  與移動通信的CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng)不同的是,ZigBee網(wǎng)絡主要是為工業(yè)現(xiàn)場自動化控制數(shù)據(jù)傳輸而建立,因而,它必須具有簡單,使用方便,工作可靠,價格低的特點。而移動通信網(wǎng)主要是為語音通信而建立,每個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1000元人民幣。

  每個ZigBee網(wǎng)絡節(jié)點不僅本身可以作為監(jiān)控對象,例如其所連接的傳感器直接進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,還可以自動中轉別的網(wǎng)絡節(jié)點傳過來的數(shù)據(jù)資料。除此之外,每一個ZigBee網(wǎng)絡節(jié)點(FFD)還可在自己信號覆蓋的范圍內,和多個不承擔網(wǎng)絡信息中轉任務的孤立的子節(jié)點(RFD)無線連接。

  

  ZigBee協(xié)議主要有以下特點:

  1.低功耗:由于工作周期很短、收發(fā)信息功耗較低、并且RFD采用了休眠模式,zigbee技術可以確保在RFD上,兩節(jié)五號電池支持長達6 個月到2 年左右的使用時間;

  2.高可靠性:采用了碰撞避免機制,同時為需要固定帶寬的通信業(yè)務預留了專用時隙,避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時的競爭和沖突。MAC層采用了完全確認的數(shù)據(jù)傳輸機制,每個發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認信息;

  3.低成本:模塊價格低廉,且zigbee協(xié)議是免專利費的;

  4.低時延:針對時延敏感的應用做了優(yōu)化,通信時延和從休眠狀態(tài)激活的時延都非常短。 設備搜索時延典型值為30ms,休眠激活時延典型值是15ms,活動設備信道接入時延為15ms;

  5.低數(shù)據(jù)量:zigbee每個網(wǎng)絡模塊射頻前端的數(shù)據(jù)傳輸率為250kbps;

  6.網(wǎng)絡容量大:zigbee可以采用星形、簇—樹形、網(wǎng)形結構組網(wǎng),而且可以通過任一節(jié)點連接組成更大的網(wǎng)絡結構,從理論上講,其可連接的節(jié)點多達65000 個。一個zigbee 網(wǎng)絡可以最多容納254個從設備和一個主設備,一個區(qū)域內可以同時存在最多100 個zigbee網(wǎng)絡;

  7.高保密性:zigbee 提供了基于循環(huán)冗余校驗(CRC)的數(shù)據(jù)包完整性檢查和鑒權功能,加密算法采用AES-128,同時各個應用可以靈活確定其安全屬性;

  8.全球通用性和完好的開放性: 由于zigbee 標準協(xié)議,因此各zigbee 設備間的通信問題將是輕而易舉的事情。

  

  應用領域:

  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(shù)據(jù)采集或監(jiān)控的網(wǎng)點多;

  2. 要求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不大,而要求設備成本低; 3. 要求數(shù)據(jù)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. 地形復雜,監(jiān)測點多,需要較大的網(wǎng)絡覆蓋; 7. 現(xiàn)有移動網(wǎng)絡的覆蓋盲區(qū);

  8. 使用現(xiàn)存移動網(wǎng)絡進行低數(shù)據(jù)量傳輸?shù)倪b測遙控系統(tǒng)。

  9. 使用GPS效果差,或成本太高的局部區(qū)域移動目標的定位應用。

  在工業(yè)領域,利用傳感器和ZigBee網(wǎng)絡,使得數(shù)據(jù)的自動采集、分析和處理變得更加容易,可以作為決策輔助系統(tǒng)的重要組成部分。例如危險化學成分的檢測,火警的早期監(jiān)測和預報,高速旋轉機器的檢測和維護,遠程抄表等。這些應用不需要很高的數(shù)據(jù)吞吐量和連續(xù)的狀態(tài)更新,重點在低功耗和靈活的組網(wǎng)形式,從而最大程度地延長電池壽命,減少ZigBee網(wǎng)絡的維護成本。

  醫(yī)學領域,將借助于各種傳感器和ZigBee網(wǎng)絡,準確而且事實的檢測每個病人的血壓、體溫和心跳速度等信息,從而減少醫(yī)生查房的工作負擔,有助于醫(yī)生做出最快的反應,特別是重病和病?;颊叩谋O(jiān)護和治療。

  智能建筑領域,可以借助ZigBee傳感器進行照明控制,使用傳感器檢測周圍環(huán)境,只有檢測到人來的時候才將照明開關打開。該系統(tǒng)還可以通過ZigBee網(wǎng)絡進行集中控制。

  家庭自動化領域,ZigBee可用于安全系統(tǒng),溫控裝置等方面。另外將ZigBee用于遙控裝置優(yōu)點在于不像目前采用的紅外裝置那樣會受到角度的限制。而且ZigBee支持各種網(wǎng)絡結構,更容易擴展覆蓋范圍。同時由于ZigBee設備功耗低,電池的使用壽命也和紅外裝置差不多。在無線家庭網(wǎng)關的設計中,使用ZigBee于家庭內網(wǎng),控制家用電器。

  另外,由于ZigBee的低延遲特性,ZigBee可以用于PC機的外設。例如帶反饋的無線游戲墊或手柄可以充分利用ZigBee的低延遲特性,性能與有線控制器一樣。

  一些Zigbee應用方案:

  礦山定位系統(tǒng)

  校園LED廣告屏組網(wǎng)說明

  智能小區(qū)管理系統(tǒng)

  軌道交通施工人員無線管理系統(tǒng)

  機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

  貨運碼頭調度系統(tǒng)

  貨場實時信息管理系統(tǒng)

  銀行金庫管理系統(tǒng)

  城市路燈測控系統(tǒng)

  大型醫(yī)院應用方案

  無線抄表系統(tǒng)

  水處理監(jiān)控系統(tǒng)

  智能崗哨安全檢測系統(tǒng)

  倉庫智能管理系統(tǒng)

  無線油井監(jiān)測傳輸系統(tǒng)

  無線數(shù)傳模塊在傳統(tǒng)RFID行業(yè)的應用

  智能監(jiān)獄無線管理系統(tǒng)

  電力系統(tǒng)應用

  智能車輛管理系統(tǒng)

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