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zigbee是什么
發布日期:2016-12-28 10:35:02
 

ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議。根據國際標準規定,ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。這一名稱(又稱紫蜂協議)來源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和"嗡嗡"(zig)地抖動翅膀的"舞蹈"來與同伴傳遞花粉所在方位信息,也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網絡。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率。主要適合用于自動控制和遠程控制領域,可以嵌入各種設備。簡而言之,ZigBee就是一種便宜的,低功耗的近距離無線組網通訊技術。ZigBee是一種低速短距離傳輸的無線網絡協議。ZigBee協議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網絡層(NWK)、應用層(APL)等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規定。

  

基本簡介

Zigbee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。這一名稱來源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的舞蹈來與同伴傳遞花粉所在方位信息,也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本。主要適合用于自動控制和遠程控制領域,可以嵌入各種設備。簡而言之,ZigBee就是一種便宜的,低功耗的近距離無線組網通訊技術。

發展歷程

主要由Honeywell公司組成的ZigBee Alliance制定,從1998年開始發展,于2001年向電機電子工程師學會(IEEE)提案納入IEEE 802.15.4標準規范之中,自此將ZigBee技術漸漸成為各業界共同通用的低速短距無線通訊技術之一。

協議概述

IEEE802.15.4協議是IEEE802.15.4工作組為低速率無線個人區域網(WPN:Wireless Personal Area Network)制定的標準,該工作組成立于200212月,致力于定義一種廉價的,固定、便攜或移動設備使用的,低復雜度、低成本、低功耗、低速率的無線連接技術,并于200312月通過了第一個802.15.4標準。隨著無線傳感器網絡技術的發展,無線傳感器網絡的標準也得到了快速的發展。802.15.4標準定義了在個人區域網中通過射頻方式在設備間進行互連的方式與協議,該標準使用避免沖突的載波監聽多址接入以方式作為媒體訪問機制,同時支持星型與對等型拓撲結構。zigbee

802.15.4標準中指定了兩個物理頻段和的直接擴頻序列物理層頻段:868/915MHz2.4GHz的直接序列擴頻(DSSS)物理層頻段。2.4GHz的物理層支持空氣中250kb/s的速率,而868/915MHz的物理層支持空氣中20kb/s40kb/s的傳輸速率。由于數據包開銷和處理延遲,實際的數據吞吐量會小于規定的比特率。作為支持低速率、低功耗、短距離無線通信的協議標準,802.15.4在無線電頻率和數據率、數據傳輸模型、設備類型、網絡工作方式、安全等方面都做出了說明。并且將協議模型劃分為物理層和媒體接入控制層兩個子層進行實現。

ZigBee協議是由ZigBee聯盟制定的無線通信標準,該聯盟成立于20018月。2002年下半年,英國Invensys公司、日本三菱電氣公司、美國摩托羅拉公司以及荷蘭飛利浦半導體公司共同宣布加入ZigBee聯盟,研發名為“ZigBee”的下一代無線通信標準,這一事件成為該技術發展過程中的里程碑。ZigBee聯盟現有的理事公司包括BM Group,Ember公司,飛思卡爾半導體,Honeywell,三菱電機,摩托羅拉,飛利浦,三星電子,西門子,及德州儀器。ZigBee聯盟的目的是為了在全球統一標準上實現簡單可靠、價格低廉、功耗低、無線連接的監測和控制產品進行合作,并于200412月發布了第一個正式標準。

相關術語

AF - Application Framework(應用層框架)。

APL - Application Layer(應用層)。

APS - Application Support sublayer(應用支撐層)。

MAC - Medium Access Control layer(媒體訪問控制層)。

NIB - Network Information Base(網絡資訊庫)

NWK - Network layer(網絡層)。

PHY - Physical layer(實體層)。

WPAN - Wireless Personal Area Network。為IEEE 802.15族系所規范的一系列無線個人區網標準。

ZC - ZigBee Coordinator(ZigBee協調員)。

ZDO - ZigBee Device Object(ZigBee設備對象)。

ZED - ZigBee End Device(ZigBee終端設備)。

ZR - ZigBee Router(ZigBee路由)。

版本信息

ZigBee V1.0

這是第一個ZigBee標準公開版,于20056月開放下載,文件內記載公布時間為June 27, 2005,內部文件編號為053474r06。

ZigBee V1.1

第二個ZigBee標準公開版,于20071月開放下載,文件內記載公布時間為December 1, 2006,內部文件編號為053474r13。又稱為ZigBee 2006。

ZigBee V1.2

第三個ZigBee標準公開版,于20081月開放下載,文件內記載公布時間為January 17, 2008,內部文件編號為053474r17。又稱為ZigBee Pro、ZigBee 2007。

發展前景

隨著國內經濟的高速發展,城市的規模在不斷擴大,尤其是各種交通工具的增長更迅速,從而使城市交通需求與供給的矛盾日益突出,而單靠擴大道路交通基礎設施來緩解矛盾的做法已難以為繼。在這種情況下,智能公交系統(AdvancedPublicTransportationSystems,APTS)也就應運而生,并且成為國內研究的熱點。在智能公交系統所涉及的各種技術中,無線通信技術尤為引人注目。而ZigBee作為一種新興的短距離、低速率的無線通信技術,更是得到了越來越廣泛的關注和應用。市場上也出現了大量與ZigBee相關的各種產品,根據中國物聯網校企聯盟的統計分析表明:zigbee雖然廣受推崇,但是在數據中,推出zigbee相關產品的中小型企業在2012年的發展并不可觀。

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