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[導(dǎo)讀]盡管 Zigbee技術(shù)在2004年,就被列為當(dāng)今世界發(fā)展最快,最具市場前景的十大新技術(shù)之一; 關(guān)于Zigbee技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),大家在論壇 上也進(jìn)行了許多討論,到目前為止,國內(nèi)外許多廠商也都開發(fā)生產(chǎn)了各種各樣的 Zigbee產(chǎn)品,

盡管 Zigbee技術(shù)在2004年,就被列為當(dāng)今世界發(fā)展最快,最具市場前景的十大新技術(shù)之一;
關(guān)于Zigbee技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),大家在論壇 上也進(jìn)行了許多討論,到目前為止,國內(nèi)外許多廠商也都開發(fā)生產(chǎn)了各種各樣的 Zigbee產(chǎn)品,并在應(yīng)用推廣上做了大量的工作,然而,實(shí)事求是的講,真正完全使用Zigbee技術(shù)來解決具體實(shí)際問題,有意義的案例則非常有限。 Zigbee似乎成了一種時(shí)髦,但眼下還不能做到真正實(shí)用的新技術(shù)。就其原因,除了作為一種新技術(shù),它本身需要有一個(gè)技術(shù)改進(jìn)和成熟,以及市場培育的過程 外,我們在長期應(yīng)用Zigbee技術(shù)來解決實(shí)際問題的實(shí)踐中,還發(fā)現(xiàn)如下幾個(gè)十分重要,而在短期內(nèi)我們認(rèn)為十分難以解決的問題:


1. Zigbee的核心技術(shù)之一,是動態(tài)組網(wǎng)和動態(tài)路由,即Zigbee網(wǎng)絡(luò)考慮了網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)增減變化,網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)相隔一定時(shí)間,需要通過無線信號交 流的方式重新組網(wǎng),并在每一次將信息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí),需要掃描各種可能的路徑,從最短的路經(jīng)嘗試起,這就涉及到無線網(wǎng)絡(luò)的管理問題。而這 些,都需要占用大量的帶寬資源,并增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延。特別是隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增加和中轉(zhuǎn)次數(shù)增多。因而,盡管Zigbee的射頻傳輸速率是 250kbps, 但經(jīng)過多次中轉(zhuǎn)后的實(shí)際可用速率將大大降低,同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延也將大大增加,無線網(wǎng)絡(luò)管理也就變得越麻煩。這也就是目前Zigbee網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的主 要問題。


2. Zigbee這個(gè)字,從英語的角度來分析,它是由“Zig”和“bee”兩個(gè)字組成。前者“Zig”中文的意思是“之“字形的路徑,后面一個(gè)英文單詞 “bee”就是蜜蜂的意思,我們的理解,Zigbee網(wǎng)絡(luò)技術(shù),就是模仿蜜蜂信息傳遞的方式,通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間信息的相互互傳,來將一個(gè)信息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳 輸?shù)竭h(yuǎn)處的另外一個(gè)節(jié)點(diǎn)。如果按一般標(biāo)準(zhǔn)Zigbee節(jié)點(diǎn),在開闊空間每次數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)平均增加50米直線傳輸距離計(jì)算,傳輸500米直線距離需要中轉(zhuǎn)十次; 在室內(nèi),由于Zigbee所使用的2.4 G的傳輸頻率,一般是通過信號反射來進(jìn)行傳輸?shù)模捎诮ㄖ锏恼趽酰獋鬏斠欢ǖ木嚯x,往往需要使用較多的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來進(jìn)行數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn),如上述第一條中的分 析,這對一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)來講,并不是一件簡單的事情。當(dāng)然,我們也可使用放大器來增加Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的傳輸距離,然而,這必然要大大增加網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)的功耗和成本,失去了Zigbee低成本低功耗的本來目的。而且,在室內(nèi)使用這種方法來增加傳輸距離,效果也有限。顯然,一種通過中心點(diǎn)在室外,終端 模塊在室外的星狀網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)個(gè)更加合理。

3.Zigbee的核心技術(shù)之一,是每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),除了自身作為信息采集點(diǎn)和執(zhí)行來自中心的命令外,它還承擔(dān)著隨時(shí)來自網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)任務(wù),這 樣,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的收發(fā)機(jī)必須隨時(shí)處于收發(fā)接收狀態(tài),這就是說它的最低功耗至少在20mA左右,一般使用放大器的遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),其耗電量一般在150mA左 右。這顯然很難使用電池驅(qū)動來保證網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的正常工作;


4.由于Zigbee中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn),都參與自動組網(wǎng)和動態(tài)路由的工作,因而每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的單片機(jī)也就相對復(fù)雜一些,成本自然也就高一些。另外,在Zigbee網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行一些針對具體應(yīng)用的開發(fā)工作的量也就大一些。

綜上所述,我們認(rèn)為,Zigbee網(wǎng)絡(luò),實(shí)際上在許多情況下,是犧牲了網(wǎng)絡(luò)傳輸效率,帶寬以及節(jié)點(diǎn)模塊的功耗,來換取在許多實(shí)際應(yīng)用中,并不重要的動態(tài)組網(wǎng)和動態(tài)路由的功能,因?yàn)?,在一般情況下,我們的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)傳輸途徑往往都是固定不變的。


因而我們認(rèn)為,當(dāng)前Zigbee技術(shù)尚未解決的節(jié)點(diǎn)耗電問題,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男瘦^低時(shí)延較長的問題,以及數(shù)據(jù)傳輸距離有限的問題,是當(dāng)前Zigbee 技術(shù)難于得到很好推廣的更本原因。

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