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ZigBee的主要特征

發(fā)布時(shí)間:2012/3/28 20:11:22 訪問次數(shù):3295

    ZigBee顯著的特點(diǎn)就是低速率、低功耗、低成本、自配置和靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
    (1)低速率
    ZigBee根據(jù)不同的工作頻段,其數(shù)據(jù)傳輸CH7307C-DEF速率會有所不同,但都處于比較低的速率。在2.4GHz頻段,有16個速率為250kbit/s的信道;在915MHz頻段,有10個40kbit/s的信道;在868MHz頻段,有1個20kbit/s的信道。
    (2)低功耗
    在工作模式下,由于ZigBee技術(shù)的傳輸速率比較低,傳輸數(shù)據(jù)量很小,因此信號的收/發(fā)時(shí)間短;而非工作模式下,ZigBee節(jié)點(diǎn)可以處于休眠模式。除此以外,設(shè)備的搜索、休眠激活和信道接入時(shí)延都很短,使得ZigBee節(jié)點(diǎn)非常省電。
    (3)低成本
    由于ZigBee協(xié)議棧相對藍(lán)牙、Wi-Fi要簡單的多(不到藍(lán)牙的1/10,具體參見后面協(xié)議棧介紹),降低了對通信控制器的要求,因此可以采用8位單片機(jī)和規(guī)模很小的存儲器,大大降低了器件成本。
    (4)短時(shí)延
    ZigBee的通信時(shí)延以及從休眠狀態(tài)激活的時(shí)延都非常短,典型的搜索設(shè)備時(shí)延為30ms,從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms,活動設(shè)備信道接入的時(shí)延15ms,
    (5)近距離通信
    由于低功耗的特點(diǎn),ZigBee設(shè)備的發(fā)射功率較小。一般相近的兩個ZigBee節(jié)點(diǎn)間的通信距離在10到lOOm之內(nèi),在加大無線發(fā)射功率后,也可增加到1~3km;但通過相鄰節(jié)點(diǎn)的接續(xù)通信傳輸,建立起ZigBee設(shè)備的多跳通信鏈路,也可以再增大其通信距離。
    (6)免許可無線通信頻段
    ZigBee工作在2.4GHz或868/915MHz的工業(yè)科學(xué)醫(yī)療頻段,2.4GHz頻段在全球都可以免許可使用,868MHz在歐洲、915MHz在北美都是免許可使用。
    (7)三級安全模式
    ZigBee提供了基于循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)的數(shù)據(jù)包完整性校驗(yàn),支持鑒權(quán)和認(rèn)證,并在數(shù)據(jù)傳輸中提供了三級安全處理。第1級是無安全設(shè)定方式;第2級安全處理是使用接入控制列表(ACL)防止非法設(shè)備獲取數(shù)據(jù),在這一級不采取加密措施;第3級安全處理是在數(shù)據(jù)傳輸中采用高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AES128)的對稱密碼。不同的應(yīng)用可以靈活使用不同安全處理方式。
    ZigBee的技術(shù)特點(diǎn)使其在一些方面顯示出極大的優(yōu)勢,其出發(fā)點(diǎn)就是建立一種易布置的低成本的無線網(wǎng)絡(luò)。其他適合的主要應(yīng)用領(lǐng)域如下。
    ①家庭和建筑物的自動化控制:照明、空調(diào)、窗簾等家具設(shè)備的遠(yuǎn)程控制以使其更加節(jié)能、便利,煙塵、有毒氣體探測器等可自動監(jiān)測異常事件以提高安全性。
    ②消費(fèi)性電子設(shè)備:電視、DVD、CD機(jī)等電器的無線遙控器。
    ③PC外設(shè):無線鍵盤、無線鼠標(biāo)、游戲操縱桿等。
    ④工業(yè)控制:利用傳感器和ZigBee網(wǎng)絡(luò)使數(shù)據(jù)的自動采集、分析和處理變得更加容易。
    ⑤醫(yī)療設(shè)備控制:醫(yī)療傳感器、病人的緊急呼叫按鈕等。
    ⑥農(nóng)業(yè)方面:農(nóng)田耕作、環(huán)境監(jiān)測、水利水文監(jiān)測無線通信等方面。
    ⑦軍事方面:戰(zhàn)場監(jiān)視和機(jī)器人控制等。

    ZigBee顯著的特點(diǎn)就是低速率、低功耗、低成本、自配置和靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
    (1)低速率
    ZigBee根據(jù)不同的工作頻段,其數(shù)據(jù)傳輸CH7307C-DEF速率會有所不同,但都處于比較低的速率。在2.4GHz頻段,有16個速率為250kbit/s的信道;在915MHz頻段,有10個40kbit/s的信道;在868MHz頻段,有1個20kbit/s的信道。
    (2)低功耗
    在工作模式下,由于ZigBee技術(shù)的傳輸速率比較低,傳輸數(shù)據(jù)量很小,因此信號的收/發(fā)時(shí)間短;而非工作模式下,ZigBee節(jié)點(diǎn)可以處于休眠模式。除此以外,設(shè)備的搜索、休眠激活和信道接入時(shí)延都很短,使得ZigBee節(jié)點(diǎn)非常省電。
    (3)低成本
    由于ZigBee協(xié)議棧相對藍(lán)牙、Wi-Fi要簡單的多(不到藍(lán)牙的1/10,具體參見后面協(xié)議棧介紹),降低了對通信控制器的要求,因此可以采用8位單片機(jī)和規(guī)模很小的存儲器,大大降低了器件成本。
    (4)短時(shí)延
    ZigBee的通信時(shí)延以及從休眠狀態(tài)激活的時(shí)延都非常短,典型的搜索設(shè)備時(shí)延為30ms,從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms,活動設(shè)備信道接入的時(shí)延15ms,
    (5)近距離通信
    由于低功耗的特點(diǎn),ZigBee設(shè)備的發(fā)射功率較小。一般相近的兩個ZigBee節(jié)點(diǎn)間的通信距離在10到lOOm之內(nèi),在加大無線發(fā)射功率后,也可增加到1~3km;但通過相鄰節(jié)點(diǎn)的接續(xù)通信傳輸,建立起ZigBee設(shè)備的多跳通信鏈路,也可以再增大其通信距離。
    (6)免許可無線通信頻段
    ZigBee工作在2.4GHz或868/915MHz的工業(yè)科學(xué)醫(yī)療頻段,2.4GHz頻段在全球都可以免許可使用,868MHz在歐洲、915MHz在北美都是免許可使用。
    (7)三級安全模式
    ZigBee提供了基于循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)的數(shù)據(jù)包完整性校驗(yàn),支持鑒權(quán)和認(rèn)證,并在數(shù)據(jù)傳輸中提供了三級安全處理。第1級是無安全設(shè)定方式;第2級安全處理是使用接入控制列表(ACL)防止非法設(shè)備獲取數(shù)據(jù),在這一級不采取加密措施;第3級安全處理是在數(shù)據(jù)傳輸中采用高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AES128)的對稱密碼。不同的應(yīng)用可以靈活使用不同安全處理方式。
    ZigBee的技術(shù)特點(diǎn)使其在一些方面顯示出極大的優(yōu)勢,其出發(fā)點(diǎn)就是建立一種易布置的低成本的無線網(wǎng)絡(luò)。其他適合的主要應(yīng)用領(lǐng)域如下。
    ①家庭和建筑物的自動化控制:照明、空調(diào)、窗簾等家具設(shè)備的遠(yuǎn)程控制以使其更加節(jié)能、便利,煙塵、有毒氣體探測器等可自動監(jiān)測異常事件以提高安全性。
    ②消費(fèi)性電子設(shè)備:電視、DVD、CD機(jī)等電器的無線遙控器。
    ③PC外設(shè):無線鍵盤、無線鼠標(biāo)、游戲操縱桿等。
    ④工業(yè)控制:利用傳感器和ZigBee網(wǎng)絡(luò)使數(shù)據(jù)的自動采集、分析和處理變得更加容易。
    ⑤醫(yī)療設(shè)備控制:醫(yī)療傳感器、病人的緊急呼叫按鈕等。
    ⑥農(nóng)業(yè)方面:農(nóng)田耕作、環(huán)境監(jiān)測、水利水文監(jiān)測無線通信等方面。
    ⑦軍事方面:戰(zhàn)場監(jiān)視和機(jī)器人控制等。

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3-28ZigBee的主要特征

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