介紹zigbee的組成部分及zigbee技術(shù)與應(yīng)用

ZigBee是一種基于IEEE802.15.4的低功耗、低傳輸速率、架構(gòu)簡(jiǎn)單的短距離無(wú)線通信技術(shù)，它在自動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用正越來(lái)越引起業(yè)界的矚目。

Zigbee一詞源自蜜蜂群在發(fā)現(xiàn)花粉位置時(shí)，通過(guò)跳ZigZag形舞蹈來(lái)告知同伴，達(dá)到交換信息的目的。可以說(shuō)是一種小的動(dòng)物通過(guò)簡(jiǎn)捷的方式實(shí)現(xiàn)“無(wú)線”的溝通。人們借此稱呼一種專注于低功耗、低成本、低復(fù)雜度、低速率的近程無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，亦包含寓意。

Zigbee技術(shù)并不是完全獨(dú)有、全新的標(biāo)準(zhǔn)。它的物理層、MAC層和鏈路層采用了IEEE802.15.4（無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)）協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，但在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了完善和擴(kuò)展。其網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用會(huì)聚層和高層應(yīng)用規(guī)范（API）由Zigbee聯(lián)盟進(jìn)行了制定。

需要無(wú)線通信交換信息的低成本裝置;

數(shù)據(jù)的交換量較小、傳輸?shù)乃俾室蟛桓?

功耗要求極低，采用電池供電且需要維持較長(zhǎng)時(shí)間;

需要多個(gè)（尤其是大量）設(shè)備組成無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，主要進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制的場(chǎng)合。

Zigbee傳輸距離為數(shù)十米，使用頻段為免費(fèi)的2.4GHz與900MHz頻段，傳輸速率為20kbps至250kbps。BobHeile認(rèn)為，相對(duì)于現(xiàn)有的各種無(wú)線通信技術(shù)，ZigBee技術(shù)的低功耗、低速率是最適合作為傳感器網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)，這將成為未來(lái)Zigbee技術(shù)主要的發(fā)展方向。此外，Zigbee成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗電量小等特點(diǎn)，使得利用Zigbee技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)具備省電、可靠、成本低、容量大、安全、自愈性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢(shì)，基于Zigbee技術(shù)的網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)在組網(wǎng)和選擇網(wǎng)絡(luò)路徑時(shí)更加靈活、自由。

基于Zigbee技術(shù)的傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用非常廣泛，可以幫助人們更好地實(shí)現(xiàn)生活夢(mèng)想。

智能家居：Zigbee技術(shù)應(yīng)用在數(shù)字家庭中，可使人們隨時(shí)了解家里的電子設(shè)備狀態(tài)。家里可能都有很多電器和電子設(shè)備，如電燈、電視機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)、電腦、空調(diào)等等，可能還有煙霧感應(yīng)、報(bào)警器和攝像頭等設(shè)備，以前我們最多可能就做到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的控制，但如果使用了ZigBee技術(shù)，可以把這些電子電器設(shè)備都聯(lián)系起來(lái)，組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，甚至可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)連接到Internet，這樣用戶就可以方便的在任何地方監(jiān)控自己家里的情況，并且省卻了在家里布線的煩惱。 工業(yè)控制：工廠環(huán)境當(dāng)中有大量的傳感器和控制器，可以利用ZigBee技術(shù)把它們連接成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控，加強(qiáng)作業(yè)管理，降低成本。

電信應(yīng)用：在2006年初的時(shí)候，意大利電信就宣布她研發(fā)了一種集成了ZigBee技術(shù)的SIM卡，并命為“ZSIM”。其實(shí)這種SIM卡只是把ZigBee集成在電信終端上的一種手段。而ZigBee聯(lián)盟也在2007年4月發(fā)布新聞，說(shuō)聯(lián)盟的成員在開發(fā)電信相關(guān)的應(yīng)用。如果ZigBee技術(shù)真得可以在電信領(lǐng)域開展起來(lái)，那么將來(lái)用戶就可以利用手機(jī)來(lái)進(jìn)行移動(dòng)支付，并且在熱點(diǎn)地區(qū)可以獲得一些感興趣的信息，如新聞、折扣信息，用戶也可以通過(guò)定位服務(wù)獲知自己的位置。雖然現(xiàn)在的GPS定位服務(wù)已經(jīng)做得很好，但卻很難支持室內(nèi)的定位，而ZigBee的定位功能正好彌補(bǔ)這一缺陷。

自動(dòng)抄表：抄表可能是大家比較熟悉的事情，像煤氣表、電表、水表等等，每個(gè)月或每個(gè)季度可能都要統(tǒng)計(jì)一下讀數(shù)，報(bào)給煤氣、電力或者供水公司，然后根據(jù)讀數(shù)來(lái)收費(fèi)?，F(xiàn)在在大多數(shù)地方還是使用人工的方式來(lái)進(jìn)行抄表，逐家逐戶的敲門，很不方便。而ZigBee可以用于這個(gè)領(lǐng)域，利用傳感器把表的讀數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)把讀數(shù)直接發(fā)送到提供煤氣或水電的公司。使用ZigBee進(jìn)行抄表還可以帶來(lái)其它好處，比如煤氣或水電公司可以直接把一些信息發(fā)送給用戶，或者和節(jié)能相結(jié)合，當(dāng)發(fā)現(xiàn)能源使用過(guò)快的時(shí)候可以自動(dòng)降低使用速度。

傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：傳感器網(wǎng)絡(luò)也是最近的一個(gè)研究熱點(diǎn)，像貨物跟蹤、建筑物監(jiān)測(cè)、環(huán)境保護(hù)等方面都有很好的應(yīng)用前景。傳感器網(wǎng)絡(luò)要求節(jié)點(diǎn)低成本、低功耗，并且能夠自動(dòng)組網(wǎng)、易于維護(hù)、可靠性高。ZigBee在組網(wǎng)和低功耗方面的優(yōu)勢(shì)使得它成為傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的一個(gè)很好的技術(shù)選擇。

醫(yī)療監(jiān)護(hù)：電子醫(yī)療監(jiān)護(hù)是最近的一個(gè)研究熱點(diǎn)?？捎糜趯?duì)家中病人的監(jiān)控，觀察病人狀態(tài)是否正常以便作出反應(yīng)。在人體身上安裝很多傳感器，如測(cè)量脈搏、血壓，監(jiān)測(cè)健康狀況，還有在人體周圍環(huán)境放置一些監(jiān)視器和報(bào)警器，如在病房環(huán)境，這樣可以隨時(shí)對(duì)人的身體狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)生問(wèn)題，可以及時(shí)做出反應(yīng)，比如通知yi院的值班人員。這些傳感器、監(jiān)視器和報(bào)警器，可以通過(guò)ZigBee技術(shù)組成一個(gè)監(jiān)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)，由于是無(wú)線技術(shù)，傳感器之間不需要有線連接，被監(jiān)護(hù)的人也可以比較自由的行動(dòng)，非常方便。

Zigbee傳感器網(wǎng)絡(luò)用于樓宇自動(dòng)化可降低運(yùn)營(yíng)成本。如：酒店里遍布空調(diào)供暖（HVAC）設(shè)備，如果在每臺(tái)空調(diào)設(shè)備上都加上一個(gè)ZigBee節(jié)點(diǎn)，就能對(duì)這些空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，節(jié)約能源消耗。此外，通過(guò)在手機(jī)上集成Zigbee芯片，可將手機(jī)作為Zigbee傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家庭的自動(dòng)化控制、進(jìn)行移動(dòng)商務(wù)（利用手機(jī)購(gòu)物）等諸多功能。據(jù)BobHeile介紹，目前意大利TIM移動(dòng)公司已經(jīng)推出了基于Zigbee技術(shù)的Z-sim卡，用于移動(dòng)電話與電視機(jī)頂盒、計(jì)算機(jī)、家用電器之間的通信及停車場(chǎng)收費(fèi)等。