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zigbee是ieee 802.15.4协议的代名词，这是ieee无线个人区域网工作组的一项标准，被称作ieee 802.15.4（zigbee）技术标准。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源与蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。 |
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| zigbee无线数据传输网络描述 |
| 简单的说，zigbee是一种高可靠的无线数据传输网络，类似于cdma和gsm网络。zigbee数据传输模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。 zigbee是一个可容纳65000个无线数据传输模块的网络平台，在整个网络范围内，每一个zigbee网络数据传输模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。 与移动通信的cdma网或gsm网不同的是，zigbee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立，每个基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个zigbee“基站”却不到1000元人民币。每个zigbee网络节点不仅本身可以作为监控对象，例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外，每一个zigbee网络节点(ffd)还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不成单网络信息中转任务的孤立的子节点(rfd)无线连接。 |
| 网络结构 |
| zigbee是以一个个独立的工作节点为依托，通过无线通信组成星状、片状或网状网络，因此、每个节点的功能并非都相同。为降低成本，系统中大部分的节点为子节点，从组网通信上，它只是其功能的一个子集，称为精简功能设备；而另外还有一些节点，负责与所控制的子节点通信、汇集数据和发布控制，或起到通信路由的作用，称之为全功能设备（也称为协调器）。如图2： |
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| 技术特点 |
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| 性能分析 |
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a、数据速率比较低。在2.4ghz的频段只有250kb/s，而且只是链路上的速率，除掉信道竞争应答和重传等消耗，真正能被应用所利用的速率可能不足100kb/s，并且余下的速率可能要被邻近多个节点和同一个节点的多个应用所瓜分，因此不适合做视频之类事情。适合的应用领域——传感和控制。 b、可靠性。在可靠性方面，zigbee有很多方面进行保证。物理层采用了扩频技术，能够在一定程度上抵抗干扰：
c、时延。由于zigbee采用随机接入mac层，且不支持时分复用的信道接入方式，因此不能很好的支持一些实时的业务。 d、能耗特性。能耗特性是zigbee的一个技术优势。 通常zigbee节点所承载的应用数据速率都比较低，在不需要通信是，节点可以进入很低功耗的休眠状态，此时能耗可能只有正常工作状态下的千分之一。由于一般情况下，休眠时间占总运行时间的大部分，有时正常工作的时间还不到百分之一，因此达到很高的节能效果。 e、组网和路由性——网络层特性 zigbee大规模的组网能力——每个网络60000个节点与bluetooth比较，bluetooth每个网络8个节点。因为zigbee底层采用了直扩技术，如果采用非信标模式，网络可以扩展得很大，因为不需同步而且节点加入网络和重新加入网络的过程很快,一般可以做到1秒以内，甚至更快。bluetooth通常需要3秒。 在路由方面，zigbee支持可靠性很高的网状网的路由，所以可以布置范围很广的网络，并支持多播和广播特性，能够给丰富的应用带来有力的支持。 |
| 应用前景 |
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zigbee并不是用来与蓝牙或者其他已经存在的标准竞争，它的目标定位于现存的系统还不能满足其需求的特定的市场，它有着广阔的应用前景。zigbee 联盟预言在未来的四到五年，每个家庭将拥有50个zigbee器件，最后将达到每个家庭150个。据估计，到2007年，zigbee 市场价值将达到数亿美元。其应用领域主要包括：
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| 应用实例 |
| zigbee 技术将主要嵌入在消费性电子设备、家庭和建筑物自动化设备、工业控制装置、电脑外设、医用传感器、玩具和游戏机等设备中，支持小范围的基于无线通信的控制和自动化等领域中。 通常，符合如下条件之一的应用，就可以考虑采用 zigbee 技术做无线传输： 1、设备成本低，传输的数据量小； 2、设备体积很小，不便放置较大的充电电池或者电源模块； 3、需要较大范围的通信覆盖，网络中的设备非常多，但仅仅用于监测或控制。 zigbee 联盟预测的主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、农业自动化和医用设备控制等。 在工业领域，利用传感器和 zigbee 网络，使得数据的自动采集、分析和处理变得更加容易，可以作为决策辅助系统的重要组成部分。例如危险化学成分的检测，火警的早期检测和预报，高速旋转机器的检测和维护。这些应用不需要很高的数据吞吐量和连续的状态更新，重点在低功耗，从而最大程度地延长电池的寿命，减少 zigbee 网络的维护成本。 在汽车上，主要是传递信息的通用传感器。由于很多传感器只能内置在飞转的车轮或者发动机中，比如轮胎压力监测系统，这就要求内置的无线通信设备使用的电池有较长的寿命（大于或等于轮胎本身的寿命），同时应该克服嘈杂的环境和金属结构对电磁波的屏蔽效应。在精确农业，或者叫精确耕种的应用中，无线电传播特性良好，但是需要成千上万的传感器构成比较复杂的控制网络。传统农业主要使用孤立的、没有通信能力的机械设备，主要依靠人力监测作物的生长状况。采用了传感器和 zigbee 网络以后，农业将可以逐渐地转向以信息和软件为中心的生产模式，使用更多的自动化、网络化、智能化和远程控制的设备来耕种。传感器可能收集包括土壤湿度、氮浓度、 ph 值、降水量、温度、空气湿度和气压等信息。这些信息和采集信息的地理位置经由 zigbee 网络传送到中央控制设备供农民决策和参考，这样农民能够及早而且准确地发现问题，从而有助于保持并提高农作物的产量。 医学领域，将借助于各种传感器和 zigbee 网络，准确而且实时地监测每个病人的血压、体温和心跳速度等信息，从而减少医生查房的工作负担，有助于医生做出快速的反应，特别是对重病和病危患者的监护和治疗。 消费和家用自动化市场是 zigbee 技术最有潜力的市场。据估测，每个家庭需要100到 150个zigbee 设备。可以联网的家用设备包括电视、录像机、pc外设、儿童玩具、游戏机、门禁系统、窗户和窗帘、照明设备、空调系统和其他家用电器等。家用设备引入 zigbee 技术后，将大大改善人们居住环境和舒适度，特别适合于儿童、老年人和残疾人士使用。同时基于 zigbee 技术的遥控器可以实现全球漫游和无缝使用，从而在一定程度上降低这些设备的生产和使用成本。 根据业务流的特征，zigbee的应用可以划分成边疆性业务、周期性业务和间断性业各三种。连续性业务定义为要求低时延数据传输的业务，键盘、鼠标和游戏杆属于这种类型。周期性业务是在固定的时间间隔传输数据的低速率业务，传感器、流速计和警报系统是周期性业务的代表。而间歇性业务则以不规则的时间间隔传输数据，室内照明设施的开关和家用电器遥控器属于这种类型。 |