ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術。主要用於距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數據傳輸以及典型的有周期性數據、間歇性數據和低反應時間數據傳輸的應用。
技術說明
蜜蜂在發現花叢后會通過一種特殊的肢體語言來告知同伴新發現的食物源位置等信息，這種肢體語言就是ZigZag行舞蹈，是蜜蜂之間一種簡單傳達信息的方式。借此意義Zigbee作為新一代無線通訊技術的命名。在此之前ZigBee也被稱為“HomeRF Lite”、“RF- EasyLink”或“fireFly”無線電技術，統稱為ZigBee。
簡單的說，ZigBee是一種高可靠的無線數傳網絡，類似於CDMA和GSM網絡。ZigBee數傳模塊類似於移動網絡基站。通訊距離從標准的75m到幾百米、幾公里，並且支持無限擴展。
ZigBee是一個由可多到65535個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網絡平台，在整個網絡范圍內，每一個ZigBee網絡數傳模塊之間可以相互通信，每個網絡節點間的距離可以從標准的75m無限擴展。
與移動通信的CDMA網或GSM網不同的是，ZigBee網絡主要是為工業現場自動化控制數據傳輸而建立，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網絡節點不僅本身可以作為監控對象，例如其所連接的傳感器直接進行數據采集和監控，還可以自動中轉別的網絡節點傳過來的數據資料。除此之外，每一個ZigBee網絡節點(FFD)還可在自己信號覆蓋的范圍內，和多個不承擔網絡信息中轉任務的孤立的子節點(RFD)無線連接。
技術特點
ZigBee是一種無線連接，可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(歐洲流行)和915 MHz(美國流行)3個頻段上,分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率，它的傳輸距離在10-75m的范圍內,但可以繼續增加。作為一種無線通信技術，ZigBee具有如下特點：
(1) 低功耗: 由於ZigBee的傳輸速率低,發射功率僅為1mW,而且采用了休眠模式，功耗低,因此ZigBee設備非常省電。據估算，ZigBee設備僅靠兩節5號電池就可以維持長達6個月到2年左右的使用時間,這是其它無線設備望塵莫及的。
(2) 成本低： ZigBee模塊的初始成本在6美元左右，估計很快就能降到1.5—2.5美元, 並且ZigBee協議是免專利費的。低成本對於ZigBee也是一個關鍵的因素。
(3) 時延短: 通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短，典型的搜索設備時延30ms,休眠激活的時延是15ms, 活動設備信道接入的時延為15ms。因此ZigBee技術適用於對時延要求苛刻的無線控制(如工業控制場合等)應用。
(4) 網絡容量大： 一個星型結構的Zigbee網絡最多可以容納254個從設備和一個主設備， 一個區域內可以同時存在最多100個ZigBee網絡, 而且網絡組成靈活。
(5) 可靠: 采取了碰撞避免策略，同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙,避開了發送數據的競爭和沖突。MAC層采用了完全確認的數據傳輸模式， 每個發送的數據包都必須等待接收方的確認信息。如果傳輸過程中出現問題可以進行重發。
(6) 安全： ZigBee提供了基於循環冗余校驗(CRC)的數據包完整性檢查功能,支持鑒權和認證， 采用了AES-128的加密算法,各個應用可以靈活確定其安全屬性。
應用實例
ZigBee [2] 模塊是一種物聯網無線數據終端，利用ZigBee網絡為用戶提供無線數據傳輸功能。該產品采用高性能的工業級ZigBee方案，提供SMT與DIP接口，可直接連接TTL接口設備，實現數據透明傳輸功能；低功耗設計，最低功耗小於1mA；提供6路I/O，可實現數字量輸入輸出、脈沖輸出；其中有3路I/O還可實現模擬量采集、脈沖計數等功能。
該產品已廣泛應用於物聯網產業鏈中的M2M行業，如智能電網、智能交通、智能家居、金融、移動POS終端、供應鏈自動化、工業自動化、智能建築、消防、公共安全、環境保護、氣象、數字化醫療、遙感勘測、農業、林業、水務、煤礦、石化等領域。
應用設計
1.采用高性能工業級ZigBee芯片
2.低功耗設計，支持多級休眠和喚醒模式，最大限度降低功耗
3.電源輸入（DC 2.0～3.6V）
穩定可靠
1.WDT看門狗設計，保證系統穩定
2.提供TTL串行接口，SPI接口。
3.天線接口防雷保護（可選）
標准易用
1.采用2.0的SMA與DIP接口，特別適合於不同用戶的應用需求。
2.提供TTL接口可直接連相同電壓的TTL串口設備
3.智能型數據模塊，上電即可進入數據傳輸狀態
4.使用方便，靈活，多種工作模式選擇
5.方便的系統配置和維護接口
6.支持串口軟件升級和遠程維護
功能強大
1.支持ZigBee無線短距離數據傳輸功能
2.具備中繼路由和終端設備功能
3.支持點對點、點對多點、對等和Mesh網絡
4.網絡容量大：65535個節點
5.節點類型靈活：中心節點、路由節點、終端節點可任意設置；
6.發送模式靈活：廣播發送或目標地址發送模式可選
7.通信距離大
8.提供6路I/O，可實現6路數字量輸入輸出；兼容6路脈沖輸出、3路模擬量輸入、3路脈沖計數功能
自組織網
ZigBee技術所采用的自組織網是怎么回事？舉一個簡單的例子就可以說明這個問題，當一隊傘兵空降后，每人持有一個ZigBee網絡模塊終端，降落到地面后，只要他們彼此間在網絡模塊的通信范圍內，通過彼此自動尋找，很快就可以形成一個互聯互通的ZigBee網絡。
而且，由於人員的移動，彼此間的聯絡還會發生變化。因而，模塊還可以通過重新尋找通信對象，確定彼此間的聯絡，對原有網絡進行刷新。這就是自組織網。
通信原因
網狀網通信實際上就是多通道通信，在實際工業現場，由於各種原因，往往並不能保證每一個無線通道都能夠始終暢通，就像城市的街道一樣，可能因為車禍，道路維修等，使得某條道路的交通出現暫時中斷，此時由於我們有多個通道，車輛（相當於我們的控制數據）仍然可以通過其他道路到達目的地。而這一點對工業現場控制而言則非常重要。
路由方式
所謂動態路由是指網絡中數據傳輸的路徑並不是預先設定的，而是傳輸數據前，通過對網絡當時可利用的所有路徑進行搜索，分析它們的位置關系以及遠近，然后選擇其中的一條路徑進行數據傳輸。在我們的網絡管理軟件中，路徑的選擇使用的是“梯度法”，即先選擇路徑最近的一條通道進行傳輸，如傳不通，再使用另外一條稍遠一點的通路進行傳輸，以此類推，直到數據送達目的地為止。
在實際工業現場，預先確定的傳輸路徑隨時都可能發生變化，或者因各種原因路徑被中斷了，或者過於繁忙不能進行及時傳送。動態路由結合網狀拓撲結構，就可以很好解決這個問題，從而保證數據的可靠傳輸。
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