Zigbee技術(shù)有什么特點(diǎn)

ZigBee的特點(diǎn)主要包括以下八個(gè)方面：

  (1) 低功耗：在低功耗待機(jī)模式下，2節(jié)AA電池可以支持1個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6-24個(gè)月，甚至更長(zhǎng)。這是 ZigBee 的突出優(yōu)勢(shì)。相比之下，藍(lán)牙可以工作數(shù)周，而 WiFi 可以工作數(shù)小時(shí)；

（2）低成本：通過大大簡(jiǎn)化協(xié)議降低了成本（不到藍(lán)牙的1/10），對(duì)通信控制器的要求也降低了，根據(jù)預(yù)測(cè)分析，基于8051 8位單片機(jī)，全功能主節(jié)點(diǎn)需要32KB代碼，子功能節(jié)點(diǎn)只需4KB代碼，ZigBee協(xié)議專利免費(fèi)；

（3）低速：ZigBee工作在250kbps的通信速率，滿足低速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用需求；

(4)近距離：傳輸距離一般在10-100m之間。提高射頻發(fā)射功率后，還可以提高到1-3km，指的是相鄰節(jié)點(diǎn)之間的距離。如果通過節(jié)點(diǎn)間路由和通信進(jìn)行中繼，傳輸距離會(huì)更遠(yuǎn)；

(5) 延時(shí)短：ZigBee 響應(yīng)速度更快，一般從睡眠狀態(tài)切換到工作狀態(tài)僅需15ms，節(jié)點(diǎn)連接網(wǎng)絡(luò)僅需30ms，進(jìn)一步省電。相比之下，藍(lán)牙需要3-10s，WiFi需要3s；

（6）大容量：ZigBee可以采用星型、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理多個(gè)子節(jié)點(diǎn)，最多一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可以管理254個(gè)子節(jié)點(diǎn)；同時(shí)，主節(jié)點(diǎn)也可以由上層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，可以形成一個(gè)多達(dá)65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)絡(luò)；

(7) 高安全性：ZigBee 提供三級(jí)安全模式，包括無安全設(shè)置。它使用訪問控制列表（ACL）來防止非法獲取數(shù)據(jù)，并使用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)（AES128）的對(duì)稱密碼來靈活確定其安全屬性；

（8）免許可頻段：英思科醫(yī)療2.4GHz（全球）頻段采用直接序列擴(kuò)頻。

zigbee技術(shù)的幾大問題

關(guān)于 Zigbee 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，我們也在論壇上進(jìn)行了很多討論。到目前為止，國(guó)內(nèi)外眾多廠商也開發(fā)生產(chǎn)了各種Zigbee產(chǎn)品，并在應(yīng)用推廣上做了大量工作。然而，現(xiàn)實(shí)地說，Zigbee 技術(shù)真正用于解決具體實(shí)際問題的有意義的案例非常有限。 Zigbee 似乎是一種時(shí)尚，但目前還不是真正實(shí)用的新技術(shù)。為此，它除了是一項(xiàng)新技術(shù)，它本身還需要一個(gè)技術(shù)改進(jìn)和成熟的過程，以及市場(chǎng)的培育。在我們長(zhǎng)期應(yīng)用 Zigbee 技術(shù)解決實(shí)際問題的過程中，我們還發(fā)現(xiàn)以下非常重要的一點(diǎn)： 短期內(nèi)，我們認(rèn)為解決問題非常困難：

1、Zigbee的核心技術(shù)之一是動(dòng)態(tài)組網(wǎng)和動(dòng)態(tài)路由，即Zigbee網(wǎng)絡(luò)考慮網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的增減，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要通過無線信號(hào)的方式重新組網(wǎng)在一定的時(shí)間間隔進(jìn)行交換。每次信息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，都需要掃描每條可能的路徑，這涉及無線網(wǎng)絡(luò)的管理，從最短路徑嘗試開始。這些都需要大量的帶寬資源，增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延。尤其是隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加和中轉(zhuǎn)次數(shù)的增加。因此，雖然Zigbee的射頻傳輸速率為250kbps，但多次傳輸后的實(shí)際可用速率會(huì)大大降低，數(shù)據(jù)傳輸延遲也會(huì)大大增加，讓無線網(wǎng)絡(luò)管理更加麻煩。這是當(dāng)前 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕獑栴}。

2. Zigbee這個(gè)詞，從英文的角度來看，是由“Zig”和“bee”兩個(gè)詞組成的。前者中文“Zig”意為“zhi”形路徑，后者英文“bee”意為蜜蜂。我們的理解，Zigbee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，就是模仿蜜蜂的信息傳遞方式，通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的信息傳遞。相互傳輸，將消息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)遠(yuǎn)距離節(jié)點(diǎn)。如果按照一般標(biāo)準(zhǔn)的Zigbee節(jié)點(diǎn)，在空曠空間每傳輸一次數(shù)據(jù)，平均直線傳輸距離增加50米，傳輸500米直線距離需要十次中轉(zhuǎn)；在室內(nèi)，由于Zigbee使用2.4G的傳輸頻率，一般是信號(hào)反射進(jìn)行傳輸，由于建筑物的遮擋，要傳輸一定的距離，往往需要使用更多的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，比如分析在上面的第一項(xiàng)，對(duì)于一個(gè) Zigbee 網(wǎng)絡(luò)，并不是一件簡(jiǎn)單的事情。當(dāng)然，我們也可以使用放大器來增加 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的傳輸距離。但是，這必然會(huì)大大增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的功耗和成本，失去Zigbee低成本、低功耗的初衷。而且，在室內(nèi)使用這種方法來增加傳輸距離效果有限。顯然，中心點(diǎn)在室外、終端模塊在室外的星型網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)更為合理。

3. Zigbee 的核心技術(shù)之一是每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)除了作為信息收集點(diǎn)和執(zhí)行來自除了指揮中心外，它還隨時(shí)承擔(dān)從網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的任務(wù)。這樣，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的收發(fā)器在任何時(shí)候都必須處于發(fā)送和接收狀態(tài)，這意味著它的最小功耗至少在20mA左右。一般使用遠(yuǎn)距離放大器。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的功耗一般在150mA左右。使用電池驅(qū)動(dòng)顯然難以保證網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的正常運(yùn)行；

4、由于Zigbee中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都參與了自動(dòng)組網(wǎng)和動(dòng)態(tài)路由的工作，所以每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的單片機(jī)都比較復(fù)雜，成本自然也比較高。此外，在Zigbee網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，針對(duì)具體應(yīng)用的開發(fā)工作量也更大。

綜上所述，我們認(rèn)為，在很多情況下，Zigbee 網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上犧牲了網(wǎng)絡(luò)傳輸效率、帶寬和節(jié)點(diǎn)模塊的功耗，以換取在很多實(shí)際應(yīng)用中并不重要的動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)。聯(lián)網(wǎng)和動(dòng)態(tài)路由的功能，因?yàn)橐话銇碚f，我們的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)傳輸路徑往往是固定的。因此，我們認(rèn)為目前的 Zigbee 技術(shù)并沒有解決節(jié)點(diǎn)功耗、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸效率低和時(shí)延大、數(shù)據(jù)傳輸距離有限等問題，這些是目前 Zigbee 技術(shù)存在的根本原因。很難普及。