文档介绍：Zigbee 无线通信技术及其组网研究方案
Zigbee由来
在蓝牙技术的使用过程中,人们发现蓝牙技术尽管有许多优点,但仍存在许多缺陷。对工业、家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言,蓝牙技术显得太复杂、功耗大、距离近、组网规模太小等,而工业业自动化,对无线数据通信的需求越来越强烈,而且,对于工业现场,这种无线数据传输必需是高可靠的,并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。因此,经过人们长期努力,ZigBee 协议在2003 年正式问世。
什么是Zigbee(1)
ZigBee是IEEE 802. 15. 4协议的代名词。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,不仅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。
什么是Zigbee(2)
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,也就是说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描述这种无线信息传输技术。
Zigbee的技术特点(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。相比之下蓝牙只可以工作数周、WiFi却只能可以工作数小时;
Zigbee的技术特点(2)
低成本:通过大幅简化协议使成本很低(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 32KB 代码,子功能节点少至 4KB 代码,而且ZigBee的协议专利免费;
Zigbee的技术特点(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
Zigbee的技术特点(4)
近距离:传输范围一般在10~100m之间, 在增加RF(Radio Frequency)发射功率后, 也可增加到 1-3km。这指的是相邻竹点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远;
Zigbee的技术特点(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3-10 s、WiFi需要 3s;
Zigbee的技术特点(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个节点的人网;