ZigBee技術介紹

什么是Zigbee?

Zigbee是基于IEEE.802.15.4規(guī)范的網(wǎng)絡協(xié)議，IEEE.802.15.4規(guī)范是低速率無線個人局域網(wǎng)(WPAN)的標準。 Zigbee通過“添加網(wǎng)格網(wǎng)絡和安全層以及一個應用程序框架，成為一個完整的，可認證的，可互操作的解決方案”來擴展IEEE規(guī)范。

Zigbee設備通常具有四層結構：IEEE.802.15.4無線電，Zigbee Pro，Zigbee群集庫和Zigbee認證(請參見下文)。Zigbee Pro是網(wǎng)絡基礎架構，其實現(xiàn)的功能范圍從通信頻段規(guī)范和配對機制到安全密鑰生成和節(jié)能。Zigbee群集庫是應用程序層，用于定義群集，該群集是消息/設備行為的標準集合，以允許Zigbee設備在設備之間以標準方式運行。這有助于實現(xiàn)互操作性，因此來自不同制造商的Zigbee設備可以相互配合使用。

Zigbee設備通常在2.4GHz上進行通信，但它們也可以在特定于區(qū)域的sub-GHz頻段中進行通信。Zigbee可以在2.4GHz情況下達到10到100米的傳輸距離。而在Sub-1GHz頻段上，傳輸距離更是高達1公里。由于WiFi也使用2.4GHz，因此Zigbee設備通過具有16個獨立的通信通道來處理2.4GHz以上的干擾。它們還支持自動重傳以及較小的數(shù)據(jù)包，從而使傳輸失敗的可能性很小。

Zigbee是可互操作的，這意味著如果我購買兩種不同的Zigbee設備，它們就可以通過Zigbee網(wǎng)絡相互通信。盡管由于多種應用配置文件(例如家庭自動化和智能能源)的互操作性受到限制，但是Zigbee的設備互操作性仍然是非常有用的功能。

Zigbee能夠在其設備之間形成各種網(wǎng)絡排列或網(wǎng)絡拓撲。下面顯示了最常見的網(wǎng)絡拓撲-星型，群集和Mesh網(wǎng)格。每個Zigbee網(wǎng)絡可以由三種類型的設備組成：終端設備，路由器和協(xié)調器，協(xié)調器負責創(chuàng)建網(wǎng)絡以及通過網(wǎng)絡路由流量，一個網(wǎng)絡只能有一個協(xié)調器，路由器負責路由流量。

最后，Zigbee相對于其他網(wǎng)絡協(xié)議(如WiFi)的主要優(yōu)勢在于它的功耗非常低。主要因為它是IEEE.802.15.4標準以及Zigbee協(xié)議本身要求較低功率運行。雖然這確實意味著Zigbee設備可能沒有大范圍傳輸或傳輸大量數(shù)據(jù)的能力，但它們確實節(jié)省了能耗及維護工作。Zigbee甚至具有綠色電源功能，該功能允許無電池設備加入網(wǎng)絡。根據(jù)Zigbee聯(lián)盟的說法，“Green Power提供的技術可通過電燈開關的按動，即可實現(xiàn)能量收集技術，從而通過Zigbee PRO網(wǎng)絡發(fā)送命令。”