可靠的无线数据传输——ZigBee

当前,ZigBee可以说无人不知无人不晓,作为除了WiFi和蓝牙之外,ZigBee是目前最重要的无线通信协议之一。那么,ZigBee在应用上有何种优势?在生活上,我们在什么领域能与ZigBee有交集?

ZigBee因何而来

在蓝牙技术的使用过程中,人们发现蓝牙技术尽管有许多优点,但仍存在许多缺陷。对工业,家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言,蓝牙技术显得太复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等,而工业自动化,对无线数据通信的需求越来越强烈,而且,对于工业现场,这种无线数据传输必需是高可靠的,并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。

因此,经过人们长期努力,ZigBee协议在2003年中正式问世了。

另外,ZigBee使用了在它之前所研究过的面向家庭网络的通信协议HomeRF Lite。由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀来与同伴传递花粉所在方位和远近信息的,也就是所蜜蜂依靠着这样的方式构成了群体中的通信“网络”,因此ZigBee的发明者们形象地利用蜜蜂的这种行为来形象地描述这种无线信息传输技术。

 

ZigBee逐渐成为可靠的无线数据传输

ZigBee技术本身,就是因为蓝牙技术不能满足工业自动化中,对低数据量,低成本,低功耗,高可靠性的无线数据通信的需求而产生的。因为,对于工业现场,这种无线数据传输必需是高可靠的,并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。ZigBee技术中,使用网状网拓扑结构,自动路由,动态组网,直序扩频的方式。就是为了满足工业自动化控制现场的这种需要。

 

ZigBee有何优势?

  1. 可靠性高:由于ZigBee模块的集成度远比一般数传电台高,分离元器件少,因而可靠性更高。
  2. 使用方便安全:因为集成度高,对比一般数传电台,ZigBee收法模块体积可以做得很小,而且功耗低,最大发射电流比一个CDMA手机还要小许多,因而很容易集成或直接安放在到设备之中,不仅使用方便,而且在户外携带使用时不容易受到损坏。
  3. 抗干扰力强,保密性好,误码率低:ZigBee收发模块使用的是2.4G直序扩频技术,比起一般FSK,ASK和跳频的数传电台来,具有更好的抗干扰能力,和更远的传输距离。
  4. 免费频段:ZigBee使用的是免费频段,而许多数传电台所使用的频段不仅需要申请,而且每年都需要向国家无委会交纳相当的频率使用费。
  5. 价格低:ZigBee数传模块的价格只有具有类似功能的数传电台的几分之一。

 

ZigBee技术应用何处

ZigBee技术的目标就是针对,工业,智能家居,遥测遥控,例如灯光自动化控制,传感器的无线数据采集和监控,油田,电力,矿山和物流管理等应用领域。

实际上,ZigBee可应用在照明控制、环境控制、自动读表系统、各类窗帘控制、烟雾传感器、医疗监控系统、大型空调系统、内置家居控制的机顶盒及万能遥控器、暖气控制、家庭安防、工业和楼宇自动化。另外它还可以对局部区域内移动目标例如城市中的车辆进行定位。

考虑到ZigBee本身是一种新的系统集成技术,应用软件的开发必须用网络传输,射频技术和底层软硬件控制技术结合在一起,所以对于初期开发的企业来说具有一定的技术难度。由于各方面的制约,ZigBee技术的大规模商业应用还有待时日。