一.Zigbee模塊技術說明:
Zigbee作為新一代無線通訊技術的命名。在此之前ZigBee也被稱為“HomeRF Lite”、“RF-EasyLink”或“fireFly”無線電技術,統(tǒng)稱為ZigBee。
簡單的說,ZigBee是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡,類似于CDMA和GSM網(wǎng)絡。ZigBee數(shù)傳模塊類似于移動網(wǎng)絡基站。通訊距離從標準的75m到幾百米、幾公里,并且支持無限擴展。
ZigBee是一個由可多到65535個無線數(shù)傳模塊組成的一個無線數(shù)傳網(wǎng)絡平臺,在整個網(wǎng)絡范圍內(nèi),每一個ZigBee網(wǎng)絡數(shù)傳模塊之間可以相互通信,每個網(wǎng)絡節(jié)點間的距離可以從標準的75m無限擴展。
與移動通信的CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng)不同的是,ZigBee網(wǎng)絡主要是為工業(yè)現(xiàn)場自動化控制數(shù)據(jù)傳輸而建立,因而,它必須具有簡單,使用方便,工作可靠,價格低的特點。而移動通信網(wǎng)主要是為語音通信而建立,每個基站價值一般都在百萬元人民幣以上,而每個ZigBee“基站”卻不到1000元人民幣。
每個ZigBee網(wǎng)絡節(jié)點不僅本身可以作為監(jiān)控對象,例如其所連接的傳感器直接進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,還可以自動中轉別的網(wǎng)絡節(jié)點傳過來的數(shù)據(jù)資料。除此之外,每一個ZigBee網(wǎng)絡節(jié)點(FFD)還可在自己信號覆蓋的范圍內(nèi),和多個不承擔網(wǎng)絡信息中轉任務的孤立的子節(jié)點(RFD)無線連接。
二.Zigbee模塊技術特點ZigBee是一種無線連接,可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(歐洲流行)和915 MHz(美國流行)3個頻段上,分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率,它的傳輸距離在10-75m的范圍內(nèi),但可以繼續(xù)增加。作為一種無線通信技術,ZigBee具有如下特點:
(1)低功耗:由于ZigBee的傳輸速率低,發(fā)射功率僅為1mW,而且采用了休眠模式,功耗低,因此ZigBee設備非常省電。據(jù)估算,ZigBee設備僅靠兩節(jié)5號電池就可以維持長達6個月到2年左右的使用時間,這是其它無線設備望塵莫及的。
(2)成本低:ZigBee模塊的初始成本在6美元左右,估計很快就能降到1.5—2.5美元,并且ZigBee協(xié)議是免專利費的。低成本對于ZigBee也是一個關鍵的因素。
(3)時延短:通信時延和從休眠狀態(tài)激活的時延都非常短,典型的搜索設備時延30ms,休眠激活的時延是15ms,活動設備信道接入的時延為15ms。因此ZigBee技術適用于對時延要求苛刻的無線控制(如工業(yè)控制場合等)應用。
(4)網(wǎng)絡容量大:一個星型結構的Zigbee網(wǎng)絡最多可以容納254個從設備和一個主設備,一個區(qū)域內(nèi)可以同時存在最多100個ZigBee網(wǎng)絡,而且網(wǎng)絡組成靈活。
(5)可靠:采取了碰撞避免策略,同時為需要固定帶寬的通信業(yè)務預留了專用時隙,避開了發(fā)送數(shù)據(jù)的競爭和沖突。MAC層采用了完全確認的數(shù)據(jù)傳輸模式,每個發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認信息。如果傳輸過程中出現(xiàn)問題可以進行重發(fā)。
(6)安全:ZigBee提供了基于循環(huán)冗余校驗(CRC)的數(shù)據(jù)包完整性檢查功能,支持鑒權和認證,采用了AES-128的加密算法,各個應用可以靈活確定其安全屬性。