資料介紹
ZigBee技術是一種應用于短距離范圍內(nèi),低傳輸數(shù)據(jù)速率下的各種電子設備之間的無線通信技術。ZigBee名字來源于蜂群使用的賴以生存和發(fā)展的通信方式,蜜蜂通過跳ZigZag形狀的舞蹈來通知發(fā)現(xiàn)的新食物源的位置、距離和方向等信息,以此作為新一代無線通訊技術的名稱。ZigBee過去又稱為“HomeRF Lite”、“RF-EasyLink”或“FireFly”無線電技術,目前統(tǒng)一稱為ZigBee技術。 2、ZigBee技術的特點 自從馬可尼發(fā)明無線電以來,無線通信技術一直向著不斷提高數(shù)據(jù)速率和傳輸距離的方向發(fā)展。例如:廣域網(wǎng)范圍內(nèi)的第三代移動通信網(wǎng)絡(3G)目的在于提供多媒體無線服務,局域網(wǎng)范圍內(nèi)的標準從IEEE802.11的1Mbit/s到IEEE802.11g的54Mbit/s的數(shù)據(jù)速率。而當前得到廣泛研究的ZigBee技術則致力于提供一種廉價的固定、便攜或者移動設備使用的極低復雜度、成本和功耗的低速率無線通信技術。這種無線通信技術具有如下特點: 功耗低:工作模式情況下,ZigBee技術傳輸速率低,傳輸數(shù)據(jù)量很小,因此信號的收發(fā)時間很短,其次在非工作模式時,ZigBee節(jié)點處于休眠模式。設備搜索時延一般為30ms,休眠激活時延為15ms,活動設備信道接入時延為15ms。由于工作時間較短、收發(fā)信息功耗較低且采用了休眠模式,使得ZigBee節(jié)點非常省電,ZigBee節(jié)點的電池工作時間可以長達6個月到2年左右。同時,由于電池時間取決于很多因素,例如:電池種類、容量和應用場合,ZigBee技術在協(xié)議上對電池使用也作了優(yōu)化。對于典型應用,堿性電池可以使用數(shù)年,對于某些工作時間和總時間(工作時間+休眠時間)之比小于1%的情況,電池的壽命甚至可以超過10年。 數(shù)據(jù)傳輸可靠:ZigBee的媒體接入控制層(MAC層)采用talk-when-ready的碰撞避免機制。在這種完全確認的數(shù)據(jù)傳輸機制下,當有數(shù)據(jù)傳送需求時則立刻傳送,發(fā)送的每個數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認信息,并進行確認信息回復,若沒有得到確認信息的回復就表示發(fā)生了碰撞,將再傳一次,采用這種方法可以提高系統(tǒng)信息傳輸?shù)目煽啃?。同時為需要固定帶寬的通信業(yè)務預留了專用時隙,避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時的競爭和沖突。同時ZigBee針對時延敏感的應用做了優(yōu)化,通信時延和休眠狀態(tài)激活的時延都非常短。 網(wǎng)絡容量大:ZigBee低速率、低功耗和短距離傳輸?shù)奶攸c使它非常適宜支持簡單器件。ZigBee定義了兩種器件:全功能器件(FFD)和簡化功能器件(RFD)。對全功能器件,要求它支持所有的49個基本參數(shù)。而對簡化功能器件,在最小配置時只要求它支持38個基本參數(shù)。一個全功能器件可以與簡化功能器件和其他全功能器件通話,可以按3種方式工作,分別為:個域網(wǎng)協(xié)調(diào)器、協(xié)調(diào)器或器件。而簡化功能器件只能與全功能器件通話,僅用于非常簡單的應用。一個ZigBee的網(wǎng)絡最多包括有255個ZigBee網(wǎng)路節(jié)點,其中一個是主控(Master)設備,其余則是從屬(Slave)設備。若是通過網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器(Network Coordinator),整個網(wǎng)絡最多可以支持超過64000個ZigBee網(wǎng)路節(jié)點,再加上各個Network Coordinator可互相連接,整個ZigBee網(wǎng)絡節(jié)點的數(shù)目將十分可觀。 兼容性:ZigBee技術與現(xiàn)有的控制網(wǎng)絡標準無縫集成。通過網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器(Coordinator)自動建立網(wǎng)絡,采用載波偵聽/沖突檢測(CSMA-CA)方式進行信道接入。為了可靠傳遞,還提供全握手協(xié)議。
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