简析局域网通信技术ZigBee

    相对于局域网通信技术WiFi的红火，与之同组的短距离通信技术如蓝牙、红外、RFID和ZigBee等都被WiFi的光芒所覆盖。其实后者在一定范围和领域还是有很多用处，本文介绍一下短距离低成本通信技术ZigBee。

    ZigBee的逐渐流行是源于物联网的兴起。ZigBee技术的特征决定了它很适合工业、家庭自动化、遥测遥控等，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。工业现场对无线数据传输的要求及ZigBee技术的特点十分吻合：

    1）低功耗，低数据量（250kbps）:在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作6～24个月，甚至更长。这是ZigBee的突出优势。相比较，蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时；

    2）低成本；

    3）使用免费的ISM 频段（2.4G）；

    4）高的抗干扰性能的直序扩频通信方式(DSSS)；

    5）高保密性(64 位出厂编号和支持AES-128 加密)，

    6）高集成度和高可靠性；

    7）节点模块之间具有自动动态组网的功能，采用了包括网状网在内的拓扑结构；

    8）使用了碰撞避免机制，信息在整个ZigBee网络中通过自动路由的方式进行传输。

    ZigBee由美国Honeywell（霍尼韦尔）初创于1998年[1]，该技术在2003年被IEEE采纳为无线通信技术标准之一（IEEE 802.15.4），2006年发布了更新版。目前由ZigBee联盟[2]负责发展该技术。

    单个ZigBee设备单元的传输距离范围在10米到100米，在这方面，ZigBee略优于蓝牙、红外和RFID技术。由于ZigBee使用了和GSM/CMDA相类似的传输和组网模式，使得其可以同样具有蜂窝式组网扩展传输范围的能力。

    Zigbee至多由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，十分类似现有的移动通信的CDMA 网或GSM 网，每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信；每个网络节点间的距离可以从标准的75 米，到扩展后的几百米，甚至几公里；另外整个Zigbee网络不仅可以“无限”扩展开来，而且还可以与现有的其它的各种网络连接。例如，你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个Zigbee控制网络。

    ZigBee的宣传口号是“Contrl your world（控制你的世界）”，这与正在兴起的物联网的目标不谋而合。ZigBee的中文译成为“"紫蜂”[3]。

Figure 1 ZigBee 应用场景[4]

 （研究院 刘振兴 整理）