可靠的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸——ZigBee

當(dāng)前,ZigBee可以說(shuō)無(wú)人不知無(wú)人不曉,作為除了WiFi和藍(lán)牙之外,ZigBee是目前最重要的無(wú)線通信協(xié)議之一。那么,ZigBee在應(yīng)用上有何種優(yōu)勢(shì)?在生活上,我們?cè)谑裁搭I(lǐng)域能與ZigBee有交集?

ZigBee因何而來(lái)

在藍(lán)牙技術(shù)的使用過(guò)程中,人們發(fā)現(xiàn)藍(lán)牙技術(shù)盡管有許多優(yōu)點(diǎn),但仍存在許多缺陷。對(duì)工業(yè),家庭自動(dòng)化控制和工業(yè)遙測(cè)遙控領(lǐng)域而言,藍(lán)牙技術(shù)顯得太復(fù)雜,功耗大,距離近,組網(wǎng)規(guī)模太小等,而工業(yè)自動(dòng)化,對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)通信的需求越來(lái)越強(qiáng)烈,而且,對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),這種無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸必需是高可靠的,并能抵抗工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種電磁干擾。

因此,經(jīng)過(guò)人們長(zhǎng)期努力,ZigBee協(xié)議在2003年中正式問(wèn)世了。

另外,ZigBee使用了在它之前所研究過(guò)的面向家庭網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議HomeRF Lite。由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動(dòng)翅膀來(lái)與同伴傳遞花粉所在方位和遠(yuǎn)近信息的,也就是所蜜蜂依靠著這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信“網(wǎng)絡(luò)”,因此ZigBee的發(fā)明者們形象地利用蜜蜂的這種行為來(lái)形象地描述這種無(wú)線信息傳輸技術(shù)。

 

ZigBee逐漸成為可靠的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸

ZigBee技術(shù)本身,就是因?yàn)樗{(lán)牙技術(shù)不能滿足工業(yè)自動(dòng)化中,對(duì)低數(shù)據(jù)量,低成本,低功耗,高可靠性的無(wú)線數(shù)據(jù)通信的需求而產(chǎn)生的。因?yàn)?,?duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),這種無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸必需是高可靠的,并能抵抗工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種電磁干擾。ZigBee技術(shù)中,使用網(wǎng)狀網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),自動(dòng)路由,動(dòng)態(tài)組網(wǎng),直序擴(kuò)頻的方式。就是為了滿足工業(yè)自動(dòng)化控制現(xiàn)場(chǎng)的這種需要。

 

ZigBee有何優(yōu)勢(shì)?

  1. 可靠性高:由于ZigBee模塊的集成度遠(yuǎn)比一般數(shù)傳電臺(tái)高,分離元器件少,因而可靠性更高。
  2. 使用方便安全:因?yàn)榧啥雀?,?duì)比一般數(shù)傳電臺(tái),ZigBee收法模塊體積可以做得很小,而且功耗低,最大發(fā)射電流比一個(gè)CDMA手機(jī)還要小許多,因而很容易集成或直接安放在到設(shè)備之中,不僅使用方便,而且在戶外攜帶使用時(shí)不容易受到損壞。
  3. 抗干擾力強(qiáng),保密性好,誤碼率低:ZigBee收發(fā)模塊使用的是2.4G直序擴(kuò)頻技術(shù),比起一般FSK,ASK和跳頻的數(shù)傳電臺(tái)來(lái),具有更好的抗干擾能力,和更遠(yuǎn)的傳輸距離。
  4. 免費(fèi)頻段:ZigBee使用的是免費(fèi)頻段,而許多數(shù)傳電臺(tái)所使用的頻段不僅需要申請(qǐng),而且每年都需要向國(guó)家無(wú)委會(huì)交納相當(dāng)?shù)念l率使用費(fèi)。
  5. 價(jià)格低:ZigBee數(shù)傳模塊的價(jià)格只有具有類(lèi)似功能的數(shù)傳電臺(tái)的幾分之一。

 

ZigBee技術(shù)應(yīng)用何處

ZigBee技術(shù)的目標(biāo)就是針對(duì),工業(yè),智能家居,遙測(cè)遙控,例如燈光自動(dòng)化控制,傳感器的無(wú)線數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,油田,電力,礦山和物流管理等應(yīng)用領(lǐng)域。

實(shí)際上,ZigBee可應(yīng)用在照明控制、環(huán)境控制、自動(dòng)讀表系統(tǒng)、各類(lèi)窗簾控制、煙霧傳感器、醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)、大型空調(diào)系統(tǒng)、內(nèi)置家居控制的機(jī)頂盒及萬(wàn)能遙控器、暖氣控制、家庭安防、工業(yè)和樓宇自動(dòng)化。另外它還可以對(duì)局部區(qū)域內(nèi)移動(dòng)目標(biāo)例如城市中的車(chē)輛進(jìn)行定位。

考慮到ZigBee本身是一種新的系統(tǒng)集成技術(shù),應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)必須用網(wǎng)絡(luò)傳輸,射頻技術(shù)和底層軟硬件控制技術(shù)結(jié)合在一起,所以對(duì)于初期開(kāi)發(fā)的企業(yè)來(lái)說(shuō)具有一定的技術(shù)難度。由于各方面的制約,ZigBee技術(shù)的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用還有待時(shí)日。