摘　要：

摘　要：ZigBee作為信息時(shí)代里的無(wú)線通信技術(shù)，主要應(yīng)用于短距離的低速率無(wú)線通信上。ZigBee具有工作頻段靈活、成本低、網(wǎng)絡(luò)容量大等優(yōu)點(diǎn)，受到廣大用戶的歡迎。本文還探討了ZigBee無(wú)線通信技術(shù)在短距離無(wú)限通訊系統(tǒng)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用情況。隨著研究的不斷深入，，ZigBee必將在無(wú)線通信領(lǐng)域發(fā)揮出更大作用。

關(guān)鍵詞：

關(guān)鍵詞：ZigBee　無(wú)線通信技術(shù)　應(yīng)用研究
 

      在當(dāng)前的信息時(shí)代，信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，廣泛地滲透到了人們的生產(chǎn)生活當(dāng)中，起著越來(lái)越重要的作用。與此同時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的各種要求也在不斷增長(zhǎng)中，以往的數(shù)字化設(shè)備在應(yīng)用上有比較大的局限性，它必須通過(guò)線路連接才能工作，因此便利性不高，給人們的通信帶來(lái)了較大的不便。因此，無(wú)線通信技術(shù)在這樣的背景和要求下應(yīng)運(yùn)而生， 大大提高通訊的便利性。實(shí)際上近年來(lái)，世界范圍內(nèi)的不少公司和組織就紛紛開對(duì)不同領(lǐng)域里的無(wú)線連接技術(shù)開展深入的研究，取得了不少的成果，也開發(fā)出了不少的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用性都很強(qiáng)，其中部分已經(jīng)廣泛地運(yùn)用到了生產(chǎn)生活的多個(gè)領(lǐng)域，如紅外、Wi- Fi和藍(lán)牙等，人們的生活已經(jīng)離不開它們了。ZigBee作為目前比較新的無(wú)線通信技術(shù)，具有易用性強(qiáng)、功耗低、價(jià)格低廉等許多優(yōu)勢(shì)，在無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)里有著極為巨大的應(yīng)用潛力[1]。

1　ZigBee技術(shù)及特點(diǎn)

1.1　ZigBee技術(shù)

　　ZigBee是當(dāng)前世界范圍內(nèi)應(yīng)用極為廣泛的無(wú)線通信技術(shù)規(guī)范，它擁有電聯(lián)分配的2.4GHz（全球流行）、915MHz（美國(guó)）及868MHz（歐洲）這三個(gè)工作頻段，這三個(gè)頻段各有其數(shù)據(jù)傳輸速率，分別為250 kbit/s、40 kbit/s、20 kbit/s。這三種不同的傳輸速率各有其適合的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　ZigBee的傳輸距離在10到300m之間，結(jié)合具體的頻段而言，在2.4GHz 的頻段上，其傳輸距離最短，僅有10m左右；在915MHz這一頻段上，其傳輸距離長(zhǎng)一些，在30~75m之間；而在868MHz這一頻段上的傳輸距離最長(zhǎng)，最遠(yuǎn)甚至可達(dá)300m。但是，上面所列的都是理論值，在實(shí)際傳輸過(guò)程中還受到發(fā)射功率的大小等多種因素的影響。

1.2　ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)

　　工作頻段靈活：所使用的三個(gè)頻段都是免授權(quán)頻段。

　　功耗低：ZigBee發(fā)射功率很低，僅為1mW，而且還可以根據(jù)需要采用休眠模式，只需要兩節(jié)5號(hào)電池就可以支撐它工作長(zhǎng)達(dá)1～2 年。

　　成本低：ZigBee模塊的初始成本并不高，只有5美元左右，未來(lái)其成本還會(huì)有大幅度的下降。

　　體積小：模塊體積小，集成到設(shè)備上很容易[2]。

2　ZigBee技術(shù)的應(yīng)用

2.1　短距離無(wú)線通信系統(tǒng)

     ZigBee技術(shù)能夠有效地支持短距離的無(wú)線通信，利用ZigBee技術(shù)，還可以使設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)無(wú)線組網(wǎng)。一般來(lái)說(shuō)，ZigBee系統(tǒng)包括了發(fā)射器及無(wú)線接收器。發(fā)射器的主要作用在于發(fā)射相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后經(jīng)由接收器天線接收后進(jìn)行相應(yīng)的處理，最后就能夠得到準(zhǔn)確，并已經(jīng)過(guò)校驗(yàn)的數(shù)據(jù)了。

2.2　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

    ZigBee技術(shù)在設(shè)計(jì)的時(shí)候非常關(guān)注功耗問(wèn)題，對(duì)于同步技術(shù)也做了很多的研究，并大大提高了安全性。IEEE 802.15.4協(xié)議的出現(xiàn)為ZigBee 規(guī)定了最高傳輸速率達(dá)到250kbit/s的低復(fù)雜度。

　　ZigBee網(wǎng)絡(luò)根據(jù)實(shí)際需要可以組織成星狀網(wǎng)、集群樹狀網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)這三種結(jié)構(gòu)(見圖1)。而如果根據(jù)通信能力進(jìn)行劃分的話，則可以分為ZigBee協(xié)調(diào)器( ZC)、ZigBee 路由器(ZR) 和 ZigBee 終端設(shè)備( ZED) 這三類。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為主從結(jié)構(gòu)，就意味著一個(gè)ZigBee 網(wǎng)絡(luò)只需一個(gè)ZC，它具有許多重要的作用，不僅可以直接參與應(yīng)用，還可以有效開展成員身份的管理工作[3]。ZR同樣具備了多種功能，不僅可以發(fā)起通信，還可以用來(lái)有效拓展網(wǎng)絡(luò)的范圍。

     ZED的主要作用在于進(jìn)行簡(jiǎn)單的控制應(yīng)用，很少用于數(shù)據(jù)的傳輸，同時(shí)它所占用的傳輸和通信資源很少，借助這一優(yōu)點(diǎn)，ZED可以采用成本非常低的實(shí)現(xiàn)方案。

3　結(jié)語(yǔ)

　　ZigBee技術(shù)不僅結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，而且其成本也相當(dāng)?shù)停眠@一技術(shù)，人們即使在低電能和低碼速的條件下可以有效實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接。從根本上來(lái)說(shuō)，ZigBee成功的關(guān)鍵是因?yàn)樗鼡碛胸S富且便捷的應(yīng)用，而非其技術(shù)本身。隨著人們對(duì)它重視程度的不斷提高，相關(guān)的研發(fā)也在持續(xù)進(jìn)行，該技術(shù)將會(huì)不斷完善和進(jìn)步。相信將會(huì)有更多、更豐富的ZigBee設(shè)備進(jìn)入到人們的生活，為人們的生活帶來(lái)更多益處。