ZigBee通信特點

ZigBee是-種無線連接技術，可工作在2.14GHz (全球流行)、868MHz (歐洲流行)和915MHz (美國流行)3個頻段上，分別具有最高250kbps、20kbps和40kbps的傳輸速率，其傳輸距離為10-75m，但可以持續(xù)增加。作為一種無線通信技術， ZigBee 具有的主要特點如下:

(1)低功耗:由于zgBe的傳輸速率低，發(fā)射功率僅為ImW,加之采用了休眠模式，進一步降低了功耗， 因此ZigBee設備非常省電。在低耗電待機模式下，2節(jié)5號干電池可支持1個結點工作6-24月，甚至更長。與藍牙能工作數(shù)周、WiFi能工作數(shù)小時相比， 這是ZigBee的突出優(yōu)勢。目前，TI公司和德國的Micropelt公司共同推出了新能源的ZigBee結點，該結點采用Micropelt公司的熱電發(fā)電機給TI公司的ZigBee提供電源。

(2)低成本:通過大幅度地簡化協(xié)議(不到藍牙的1/10)，ZigBee 降低了對通信控制器的要求。預測分析，以8051的8位微控制器測算，全功能的主結點需要32KB代碼，子功能結點少至4KB代碼，且ZigBee不必支付協(xié)議專利費。這樣，每塊芯片的價格大約為2美元，如此低的成本是ZigBee應用廣泛的一個關鍵因素。

(3)低速率: ZigBee 工作在20- -250 kbps的較低速率，分別提供250kbps (2.4 GHz)、40kbps (915MHz)和20kbps (868MHz)的原始數(shù)據(jù)吞吐率，可滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應用需求。

(4)近距離: ZigBee的傳輸范圍一般為10~ 10m在增加RF的發(fā)射功率后，也可增加到1~3km.這里指的是相鄰結點間的距離。若采用路由和結點間的通信接力，傳輸距離可以更遠。

(5)短時延:通信時延和從休眠狀態(tài)激活的時延都非常短，即ZigBce的響應速度較快，典型的搜索設備的時延為30ms,休眠激活的時延為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；相應的，藍牙需要3~10s、WiFi需要3s。

(6)網(wǎng)絡容量大: ZigBee 可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡結構，由一個主結點管理若干子結點，最多一個主結點可管理254個子結點(從設備和一個主設備):同時主結點還可由上一層網(wǎng)絡結點管理，一個區(qū)域內(nèi)可以同時存在最多100個ZigBee網(wǎng)絡，最多可組成650000個結點的大網(wǎng)，而且網(wǎng)絡組成靈活。

(7)高可靠性:采取碰撞避免策略，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。若傳輸過程中出現(xiàn)問題可以進行重發(fā)。

(8)高安全性: ZigBee 提供了三級安全模式，使用接入控制列表(ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù):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，采用高級加密標準(AES 128) 的對稱密碼算法。因此，對于ZigBee的各個應用可以靈活地確定其安全屬性。

(9)免執(zhí)照頻段:在工業(yè)科學醫(yī)療( ISM) 頻段采用直接序列擴頻，ISM頻段即2.4GHz(全球)、915MHz (美國)和868MHz (歐洲)。