Zigbee的優(yōu)點有哪些?Zigbee的缺點有哪些?

Zigbee協(xié)議在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具備重要應(yīng)用，采用Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以在短距離內(nèi)進(jìn)行很好的網(wǎng)絡(luò)傳輸。前文中，小編對Zigbee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了概述。為增進(jìn)大家對Zigbee的了解，本文將對Zigbee技術(shù)的優(yōu)點和缺點加以介紹。如果你對Zigbee具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、Zigbee概述

ZigBee協(xié)議適應(yīng)無線傳感器的低花費、低能量、高容錯性等的要求。Zigbee的基礎(chǔ)是IEEE 802.15.4。但I(xiàn)EEE僅處理低級MAC層和物理層協(xié)議，因此Zigbee聯(lián)盟擴(kuò)展了IEEE，對其網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和API進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。Zigbee是一種新興的短距離、低速率的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。主要用于近距離無線連接。它有自己的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)通信。

Zigbee是一種新興的短距離、低速率無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)方案。它有自己的無線電標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很少的能量以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從個傳感器傳到另一個傳感器，所以它們的通信效率非常高。

Zigbee的基礎(chǔ)是IEEE802.15.4這是EEE無線個人局域網(wǎng)(PAN， Personal area network)工作組的一項標(biāo)準(zhǔn)，被稱作IEEE802.15.4( Zigbee)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

二、ZigBee技術(shù)優(yōu)點

1、低功耗：工作模式下，ZigBee技術(shù)的傳輸速率低，傳輸數(shù)據(jù)量很小，因此信號的收發(fā)時間很短。其次，在非工作模式情況下，ZigBee的節(jié)點處于休眠狀態(tài)。設(shè)備搜索延遲一般為30ms，休眠激活時延為15ms，活動設(shè)備接入信道時延為15 ms。由于工作時間較短，收發(fā)信息功耗較低且采用了休眠模式，使得ZigBee節(jié)點非常省電。ZigBee節(jié)點的電池工作時間可以長達(dá)6個月到2年左右，對于某些占空比(工作時間/(工作時間+休眠時間))小于1%的應(yīng)用，電池的壽命甚至可以超過十年。相比較藍(lán)牙僅能工作數(shù)周，WIFI僅可工作數(shù)小時。

2、低成本：通過大幅簡化協(xié)議，降低了對節(jié)點存儲和計算能力的要求，。根據(jù)研究以8051的8位微控制器測算，全功能設(shè)備需要32K的代碼，精簡功能只需要4KB的代碼，而且ZigBee協(xié)議專利免費。

3、低速率：ZigBee工作在20-250kbit/s的較低速率，分別提供250kbit/s(2.4GHz)、40kbit/s(915MHz)和20kbit/s(868MHz)的原始數(shù)據(jù)吞吐率，能夠滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用要求。

4、近距離：ZigBe設(shè)備點對點的傳輸范圍一般介于10-100米之間。在增加射頻發(fā)射功率后，傳輸范圍可增加到1-3km。如果通過路由和節(jié)點間的轉(zhuǎn)發(fā)，傳輸距離可以更遠(yuǎn)。

5、短時延：ZigBee響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需要15ms。節(jié)點連接進(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3-10秒，WIFI需要3秒。

6、網(wǎng)絡(luò)容量大：ZigBee低速率、低功耗和短距離傳輸?shù)奶攸c使得它非常適宜支持簡單器件。ZigBee定義了兩種器件：全功能器件(FFD)和簡化功能器件(RFD)。對于全功能器件，要求它支持所有的49個參數(shù)。而對于簡化功能器件，在最小配置時只要求他支持38個參數(shù)。一個全功能器件可以與簡化功能器件和其他全功能器件通話，可以按3種方式工作，分別是個域網(wǎng)協(xié)調(diào)器、協(xié)調(diào)器或器件。而簡化功能器件只能與全功能器件通話，僅用于非常簡單的應(yīng)用。一個ZigBee的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點最多包括有255個ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其中有一個是主控(Master)設(shè)備，其余則是從屬(Slove)設(shè)備。若是通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器(Network Coordinator)，整個網(wǎng)絡(luò)可以支持超過64000個ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，再加上各個網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器可以相互連接，整個ZigBee的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)目將是十分可觀。

7、高安全：ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能。在數(shù)據(jù)傳輸過程中提供了三級安全性。第一級實際是無安全方式，對于某種應(yīng)用，如果安全并不重要或者上層已經(jīng)提供了足夠的安全保護(hù)，器件就可以選擇這種方式來轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)。對于第二級的安全級別，器件可以使用接入控制清單(ACL)來防止非法器件來獲取數(shù)據(jù)，在這一級不采取加密措施。第三級安全級別在數(shù)據(jù)傳輸過程中，采用AES的對稱密碼。AES可以用來保護(hù)數(shù)據(jù)凈荷和防止攻擊者冒充合法用戶。

8、免執(zhí)照頻段：ZigBee設(shè)備物理層采用工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療(ISM)頻段。

9、數(shù)據(jù)傳輸可靠：ZigBee的媒質(zhì)傳入控制層(MAC層)采用talk-when-ready的碰撞避免機(jī)制。在這種完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制下，當(dāng)有數(shù)據(jù)傳送需求時則立刻發(fā)送，發(fā)送的每個數(shù)據(jù)分組都必須等待接收方的確認(rèn)消息，并進(jìn)行確認(rèn)信息回復(fù)。若沒有得到確認(rèn)信息的回復(fù)就表示發(fā)生了沖突，將重傳一次。采用這種方法可以提高系統(tǒng)信息傳送的可靠性。ZigBee為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時競爭和沖突。同時，ZigBee針對時延敏感的應(yīng)用做了優(yōu)化，通信時延和休眠狀態(tài)激活的時延都非常短。

三、ZigBee技術(shù)缺點

1、成本：目前ZIGBEE芯片出貨量比較大的TI公司，芯片其成本均在2~3美金左右，再考慮到其他外圍器件和相關(guān)2.4G射頻器件，成本難以低于10美金，針對智能家居這種成本敏感而有需要大量節(jié)點的家用設(shè)備，其成本頗為尷尬。

2、通信穩(wěn)定性：目前國內(nèi)Zigbee技術(shù)主要采用ISM頻段中的2.5G頻率，其衍射能力弱，穿墻能力弱。家居環(huán)境中，即使是一扇門，一扇窗，一堵非承重墻，也會讓信號大打折扣。當(dāng)然，有些廠家會使用射頻功放，對2.5G信號進(jìn)行放大，但是這樣會造成額外的輻射污染，同時也和ZIGBEE低功耗，節(jié)能的初衷背道而馳。

3、自組網(wǎng)能力：Zigbee技術(shù)的主要特點是支持自組網(wǎng)能力強(qiáng)，自恢復(fù)能力強(qiáng)，因此，對于井下定位，停車場車位定位，室外溫濕度采集，污染采集等應(yīng)用非常具有吸引力。然而，對于智能家居的應(yīng)用場景中，開關(guān)，插座，窗簾的位置一旦固定，一直不變，自組網(wǎng)的優(yōu)點也就不復(fù)存在，但是自組網(wǎng)所耗費的時間和資源卻依舊高昂。

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