无线网络是一个庞大的家族,各种无线技术,能有不同的应用方面。发展至今,无线网络也各不相同。那么其中的短距离无线家族分支的成员除了蓝牙之外,还有一种技术是无线ZigBee技术。
无线ZigBee技术是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。主要用于近距离无线连接。它依据802.15.4标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。
无线ZigBee技术联盟对其网络层协议和API进行了标准化。完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本节点的4K字节或者作为Hub或路由器的协调器的32K字节。每个协调器可连接多达255个节点,而几个协调器则可形成一个网络,对路由传输的数目则没有限制。无线ZigBee技术联盟还开发了安全层,以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识,而且这种利用网络的远距离传输不会被其它节点获得。完整的ZigBee协议套件由高层应用规范、应用会聚层、网络层、数据链路层和物理层组成。
无线ZigBee技术的主要优势有以下八点:
一、数据传输速率低:只有10k字节/秒到250k字节/秒,专注于低传输应用;
二、功耗低:在低耗电待机模式下,两节普通5号干电池可使用6个月到2年,免去了充电或者频繁更换电池的麻烦。这也是ZigBee的支持者所一直引以为豪的独特优势;
三、成本低:ZigBee数据传输速率低,协议简单,所以大大降低了成本。且免收专利费;
四、网络容量大:每个ZigBee网络最多可支持255个设备;
五、时延短:通常时延都在15毫秒至30毫秒之间;
六、安全:ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能,采用AES-128加密算法;
七、有效范围小:有效覆盖范围10~75米之间,具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定,基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境;
八、工作频段灵活:使用频段为2.4GHz、868MHz?欧洲?及915MHz?美国?,均为免执照频段。
无论是与蓝牙还是与Wi-Fi相比较,无线ZigBee技术都显得更胜一筹。蓝牙技术基本上只是设计作为有线的替代品,经常是为手机和附近的耳机或PDA联网用的。它可以在不充电的情况下工作几周,但无法工作几个月,更不用说几年了;一般情况下,蓝牙设备需要人手配置和维护网络连接;它可以用来有效地处理8个设备(一个主设备和7个从设备),如果更多的话,通讯速率则显著下降。而802.11? 也被称作Wi-Fi也有类似的问题。虽然它是将笔记本和桌面电脑接入有线网络的很好的解决方案,但它的功耗却非常高。
一般而言,随着通信距离的增大,设备的复杂度、功耗以及系统成本都在增加。相对于现有的各种无线通信技术,无线ZigBee技术将是***功耗和成本的技术。因为ZigBee的出发点就是希望能发展一种易布建的低成本无线网络,同时其低耗电性将使产品的电池能维持6个月到数年的时间。同时,由于无线ZigBee技术的低数据速率和通信范围较小的特点,也决定了无线ZigBee技术适合于承载数据流量较小的业务。
总之,无线ZigBee技术的出现弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺,其成功的关键在于丰富而便捷的应用,而不是技术本身。随着正式版本协议的公布,更多的注意力和研发力量将转到应用的设计和实现、互联互通测试和市场推广等方面。它不仅打开了大量新应用之门,而且还能给许多现有的应用增加新的价值。由于通过ZigBee各种非常简单的器件就能够实现联网,作为一个全球标准,为将来实现无所不在的网络创造了条件。