ZigBee無(wú)線通信技術(shù)性能與發(fā)展前景怎么樣？

ZigBee無(wú)線通信技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無(wú)線通訊技術(shù)。這種技術(shù)主要適用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備中，同時(shí)支持地理定位功能。

ZigBee無(wú)線通信技術(shù)的主要特點(diǎn)包括：

低功耗：在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號(hào)干電池可支持1個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6-24個(gè)月，甚至更長(zhǎng)。這是ZigBee的突出優(yōu)勢(shì)。相比之下，藍(lán)牙能工作數(shù)周、WiFi可工作數(shù)小時(shí)。

低成本：通過大幅簡(jiǎn)化協(xié)議(不到藍(lán)牙的1/10)，降低了對(duì)通信處理器的要求，按預(yù)測(cè)分析，以8051的8位微控制器測(cè)算，全功能的主節(jié)點(diǎn)需要32KB代碼，子功能節(jié)點(diǎn)少至4KB代碼，而且ZigBee協(xié)議專利免費(fèi)。

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

近距離：傳輸范圍一般介于10～100m 之間，在增加發(fā)射功率后，亦可增加到1-3km。這指的是相鄰節(jié)點(diǎn)間的距離。如果通過路由和節(jié)點(diǎn)間通信的接力，擴(kuò)展后達(dá)到幾百米甚至幾公里。

短時(shí)延：ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。相比較，藍(lán)牙需要3-10s、WiFi 需要3s。

高容量：ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)，最多一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可管理254 個(gè)子節(jié)點(diǎn);同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成65000 個(gè)節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)。

高安全：ZigBee提供了三級(jí)安全模式，包括無(wú)安全設(shè)定、使用接入控制清單(ACL) 防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES-128)的對(duì)稱密碼，以靈活確定其安全屬性。

免執(zhí)照頻段：采用直接序列擴(kuò)頻在工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻段，2.4 GHz(全球)、915 MHz(美國(guó))和868 MHz(歐洲)。

發(fā)展前景：

隨著物聯(lián)網(wǎng)的迅速崛起，ZigBee無(wú)線通信技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)通信的主要載體之一，也迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。由于其低功耗、低成本和高可靠性等特點(diǎn)，使得它在智能家居、工業(yè)自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

ZigBee無(wú)線通信技術(shù)可以與RFID技術(shù)等其他無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行融合，形成更為完善的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，滿足不同領(lǐng)域的需求。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展，ZigBee無(wú)線通信技術(shù)的傳輸速率、傳輸距離和容量等方面還有望得到進(jìn)一步提升。

與此同時(shí)，ZigBee聯(lián)盟也在不斷推進(jìn)ZigBee無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善工作，以適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)需求和技術(shù)環(huán)境。

ZigBee的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括但不限于以下幾個(gè)方面：

智能家居：ZigBee技術(shù)可以用于智能家居中的各種電器和電子設(shè)備的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控。例如，通過ZigBee技術(shù)，用戶可以在任何地方控制家中的燈光、空調(diào)、電視等設(shè)備，提高生活便利性。

工業(yè)自動(dòng)化：在工業(yè)環(huán)境中，ZigBee技術(shù)可以用于連接各種傳感器和控制器，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。例如，在工廠中，ZigBee技術(shù)可以用于監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、控制設(shè)備的運(yùn)行等，提高生產(chǎn)效率和管理水平。

遙測(cè)遙控：ZigBee技術(shù)可以用于遙測(cè)遙控領(lǐng)域，例如燈光自動(dòng)化控制、傳感器的無(wú)線數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控等。通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)，用戶可以方便地監(jiān)控和控制各種設(shè)備和系統(tǒng)。

醫(yī)療護(hù)理：ZigBee技術(shù)可以用于醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域，例如監(jiān)測(cè)患者的生命體征、控制醫(yī)療設(shè)備的運(yùn)行等。通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)，醫(yī)生可以方便地了解患者的病情和治療情況，提高醫(yī)療效率和質(zhì)量。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)：在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，ZigBee技術(shù)可以用于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化管理和監(jiān)控。例如，通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)，農(nóng)民可以方便地監(jiān)測(cè)農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況、控制農(nóng)業(yè)設(shè)備的運(yùn)行等，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。

其他應(yīng)用領(lǐng)域：除了以上幾個(gè)領(lǐng)域外，ZigBee技術(shù)還可以應(yīng)用于物流管理、汽車自動(dòng)化、城市交通等領(lǐng)域。