無(wú)線(xiàn)通信市場(chǎng)發(fā)展迅速,實(shí)現(xiàn)Zigbee網(wǎng)絡(luò)或?qū)⒚媾R機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存?
當(dāng)今世界通信技術(shù)迅猛發(fā)展,隨著Internet的迅速發(fā)展和個(gè)人對(duì)數(shù)據(jù)通信需求的快速增長(zhǎng),全球通信產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)三大趨勢(shì):無(wú)線(xiàn)化、寬帶化和IP化?;ヂ?lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展推動(dòng)了市場(chǎng)對(duì)寬帶網(wǎng)絡(luò)的需求,寬帶用戶(hù)數(shù)量在全球呈現(xiàn)出非常強(qiáng)勢(shì)的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。在眾多的寬帶技術(shù)中,無(wú)線(xiàn)技術(shù)尤其是移動(dòng)通信技術(shù)成為近年來(lái)通信技術(shù)市場(chǎng)的最大亮點(diǎn),是構(gòu)成未來(lái)通信技術(shù)的重要組成部分。
Zigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。這一名稱(chēng)來(lái)源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動(dòng)翅膀的“舞蹈”來(lái)與同伴傳遞花粉所在方位信息,也就是說(shuō)蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、高數(shù)據(jù)速率。主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域,可以嵌入各種設(shè)備。簡(jiǎn)而言之,ZigBee就是一種便宜的,低功耗的近距離無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)通訊技術(shù)。
ZigBee技術(shù)的起源與發(fā)展
在介紹ZigBee之前,要先提一下他的前輩——藍(lán)牙,在藍(lán)牙技術(shù)的使用過(guò)程中,人們發(fā)現(xiàn)藍(lán)牙技術(shù)盡管有許多優(yōu)點(diǎn),但仍存在許多缺陷。對(duì)工業(yè),家庭自動(dòng)化控制和工業(yè)遙測(cè)遙控領(lǐng)域而言,藍(lán)牙技術(shù)顯得太復(fù)雜,功耗大,距離近,組網(wǎng)規(guī)模太小等,而工業(yè)自動(dòng)化,對(duì)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通信的需求越來(lái)越強(qiáng)烈,而且,對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),這種無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸必需是高可靠的,并能抵抗工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種電磁干擾。因此,經(jīng)過(guò)人們的長(zhǎng)期努力, Zigbee協(xié)議在2003年于美國(guó)正式問(wèn)世了。
Zigbee的前身是1998年由 INTEL、lBM等產(chǎn)業(yè)巨頭發(fā)起的“ Homerflite”技術(shù)
2000年12月成立了工作小組起草EEE802.154標(biāo)準(zhǔn), Zigbee聯(lián)盟成立于2001年8月
2002年下半年,英國(guó) vensys公司、日本三菱電氣公司、美國(guó)摩托羅拉公司以及荷蘭飛利浦半導(dǎo)體公司四大巨頭共同宣布加盟“ Zigbee聯(lián)盟”,以研發(fā)名為“ Zigbee”的下一代無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn),這事件成為該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的里程碑。
2004年12月 Zigbee10標(biāo)準(zhǔn)(又稱(chēng)為 Zigbee2004)敲定,這使得 Zigbee有了自己的發(fā)展基本標(biāo)準(zhǔn)。
2005年9月公布 Zig bee1.0標(biāo)準(zhǔn)并提供下載。在這一年里,華為技術(shù)有限公司和BM公司加入了 Zigbee聯(lián)盟。但是基于該版本的應(yīng)用很少,與后面的版本也不兼容。
2006年12月進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)修訂,推出 Zigbee1.1版(又稱(chēng)為 Zigbee2006)。該協(xié)議雖然命名為 Zigbee1.1,但是與 Zigbee10版是不兼容的
2007年10月完成再次修訂(稱(chēng)為 Zigbee2007/PRO)。能夠兼容之前的 Zigbee2006版本,并且加入了 Zibgeepro部分,此時(shí) Zig beel聯(lián)盟更加專(zhuān)注于以下三個(gè)方面:家庭自動(dòng)化、建筑商業(yè)大樓自動(dòng)化、先進(jìn)抄表基礎(chǔ)建設(shè)。
ZigBee的技術(shù)原理
ZigBee是一個(gè)由可多到65000個(gè)無(wú)線(xiàn)數(shù)傳模塊組成的一個(gè)無(wú)線(xiàn)數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),十分類(lèi)似現(xiàn)有的移動(dòng)通信的CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng),每一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳模塊類(lèi)似移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)基站,在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi),它們之間可以進(jìn)行相互通信;每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的距離可以從標(biāo)準(zhǔn)的75米,到擴(kuò)展后的幾百米,甚至幾公里;另外整個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)還可以與現(xiàn)有的其它的各種網(wǎng)絡(luò)連接。例如,你可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在北京監(jiān)控云南某地的一個(gè)ZigBee控制網(wǎng)絡(luò)。
ZigBee網(wǎng)絡(luò)主要是為自動(dòng)化控制數(shù)據(jù)傳輸而建立,而移動(dòng)通信網(wǎng)主要是為語(yǔ)音通信而建立;每個(gè)移動(dòng)基站價(jià)值一般都在百萬(wàn)元人民幣以上,而每個(gè)ZigBee"基站"卻不到1000元人民幣;每個(gè)ZigBee 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不僅本身可以與監(jiān)控對(duì)對(duì)象,例如傳感器連接直接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,它還可以自動(dòng)中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)資料; 除此之外,每一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(FFD)還可在自己信號(hào)覆蓋的范圍內(nèi),和多個(gè)不承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)信息中轉(zhuǎn)任務(wù)的孤立的子節(jié)點(diǎn)(RFD)無(wú)線(xiàn)連接。
每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(FFD和RFD)可以可支持多到31個(gè)的傳感器和受控設(shè)備,每一個(gè)傳感器和受控設(shè)備終可以有8種不同的接口方式。可以采集和傳輸數(shù)字量和模擬量。