（精品）zigbee技术分析与发展前景

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1、ZigBee技术分析及发展前景当今世界通信技术迅猛发展，随着Internet的迅速发展和个人对数据通信需求的快速增长，全球通信产业技术的发展呈现三大趋势：无线化、宽带化和IP化。互联网业务的发展推动了市场对宽带网络的需求，宽带用户数量在全球呈现出非常强势的增长态势。在众多的宽带技术中，无线技术尤其是移动通信技术成为近年来通信技术市场的最大亮点，是构成未来通信技术的重要组成部分。无线通信技术满足了用户对在不同移动状态下获取网络信息的强烈需求，也符合当今社会人员流动性大、工作生活节奏紧张的发展趋势。另一方面，无线通信技术具有网络部署迅速便捷的特点，对于缺

2、乏线缆资源的新兴运营商来说，无线通信技术是成功部署通信网络，迅速为用户提供语音和数据服务的最佳手段。目前,各类网络中最具增长潜力的是无线网络,许多机构会选择采用无线局域网(WLAN)来拓展他们的现有网络,获得在机构区域内部移动接入网络的能力。近距离无线通信技术在人们生活中扮演着越来越重要的作用。ZigBee作为一种新兴的短距离无线通信技术，正有力地推动着低速率无线个人区域网络LR-WPAN(Low-RateWirelessPersonalAreaNetwork)的发展。一、Zigbee技术紫蜂（ZigBee）这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂是靠飞

3、翔和“嗡嗡”地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。ZigBee过去又称为“HomeRFlite”，“RF-EasyLink”或“FireFly”无线电技术，目前统一称为ZigBee技术。ZigBee是IEE802.15.4协议的代名词。根据该协议规定这是一种短距离、低功耗的无线通信技

4、术。IEEE802.15.4技术标准是ZigBee技术的基础，蛋ZigBee不仅只是IEEE802.15.4的名字。因为IEEE802.15.4仅处理低级MAC层和物理层协议，而ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化，完整的ZigBee协议套件由应用层、网络层、数据链路层和物理层组成。网络层以上协议由ZigBee联盟制定。IEEE802.15.4负责物理层和链路层标准。网络功能是ZigBee最重要的特点，也是与其他无线局域网标准不同的地方。在网络层方面，其主要工作在于负责网络机制的建立于管理，并具有自我组态与自我修复功能。在网络层中，Zi

5、gBee定义了3中角色：第一个是网络协调者，负责网络的建立，以及网络位置的分配；第二个是路由器，主要负责找寻、建立以及修复信息包的路由路径，并负责转送信息包；第三个是末端装置，只能选择加入他人已经形成的网络，可以收发信息，但不能转发信息，不具备路由功能。在同一个WPAN上，可以存在65536个ZigBee装置，彼此课通过多重调点的方式传递信息。为了在省电、复杂度、稳定性与实现难易度等因素上取得平衡，网络层采用的路由算法共有3种：以AODV算法建立随意网络的拓扑架构；以摩托罗拉Cluster-tree算法的方法建立星状的拓扑架构；以及利用广播的方式传递

6、信息。因此，人们可根据具体应用需求，选择适合的网络架构。为了降低系统成本，IEEE定义了两种类型的装置：全功能装置（FFD）、简化功能装置(RFD)，可构成多种网络拓扑结构。ZigBee是应用于无线监测与控制应用的全球性无线通信标准，强调简单易用、近距离、低速率、低功耗(长电池寿命)且极廉价的市场定位，主要嵌入在消费性电子设备、家庭和建筑物自动化设备、工业控制装置、电脑外设、医用传感器、玩具和游戏机等设备中,支持小范围的基于无线通信的控制和自动化等。在工业控制、家庭自动化、医疗护理、智能农业、消费类电子和远程控制等领域,将拥有广阔的应用前景。二、Zi

7、gBee技术的优点与不足ZigBee的工作频率有下面三种标准：（1）868MHz传输速率为20kb/s，适用于欧洲；（2）915MHz传输速率为40kb/s，适用于美国；（3）2.4GHz传输速率为250kb/s，全球通用。目前国内都在使用2.4GHz的工作频率，其带宽为5MHz，有16个信道。采用直接扩频（DSSS）方式的OQPSK调制技术。而基于IEEE802.15.4的ZigBee在室内通常能达到30-50m作用距离，在室外如果障碍物少，甚至可以达到100m作用距离。ZigBee技术的优势：（1）功耗低。在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可

8、使用6个月以上。这也是ZigBee的支持者所一直引以为豪的独特优势。（2）成本低。因为ZigBee数据传输速