無線通訊技術ZigBee詳談,搞定ZigBee無線通訊技術的特點與應用
無線通訊技術有很多,目前常用的無線通訊技術包括ZigBee、藍牙、WiFi等。上篇無線通訊相關文章中,小編對ZigBee無線通訊技術的優(yōu)勢有所闡述。為增進大家對無線通訊技術的認識,本文將對無線通訊技術ZigBee的特點以及應用予以介紹。如果你對無線通訊具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、ZigBee無線通訊特點
ZigBee作為一項新型的無線通信技術,其具有傳統(tǒng)網絡通信技術所不可比擬的優(yōu)勢,既能夠實現近距離操作,又可降低能源的消耗。又如,相較于藍牙等無線通信技術,ZigBee無線通信技術可有效降低使用成本, 即便數據處理的速率并不高,然而,值得肯定的是,ZigBee無線通信技術更為便利,可作為眾多用戶的理想選擇。對于ZigBee無線通信技術的特征而言,主要表現為:
其一,ZigBee能源消耗顯著低于其他無線通信技術。通常而言,ZigBee開展傳輸處理過程中對應需求的功率為1MW。倘若ZigBee進入休眠狀態(tài),則其所需的功率將更低。通俗來講,通過為裝置有ZigBee的設備配備兩節(jié)5號電池,該設備便可持續(xù)運行超過6個月的時間。
其二,ZigBee研發(fā)及使用所需投入的成本偏低?,F階段,ZigBee的成本普遍無需交付專利費。通常情況下,應用ZigBee過程中僅需交付最初的6美元,后續(xù)的實際操作便不會產生更高的費用。由此表明,ZigBee的研發(fā)及使用成本可為廣大用戶所接受。
其三, ZigBee具有較高的安全可靠性。 ZigBee可實現十分完備的檢測功能,同時在應用ZigBee時需要進行反復的檢驗流程。如此一來,切實確保了ZigBee的安全可靠性。另外,ZigBee在傳輸數據過程中可確保數據流的相對平行性,換而言之,ZigBee可為數據提供寬廣的傳輸空間。
詳細介紹:
①低功耗。在低耗電待機模式下,2節(jié)5號干電池可支持1個節(jié)點工作6~24個月,甚至更長。這是ZigBee的突出優(yōu)勢。相比較,藍牙能工作數周、WiFi可工作數小時。
TI公司和德國的Micropelt公司共同推出新能源的ZigBee節(jié)點。該節(jié)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。通過大幅簡化協議(不到藍牙的1/10),降低了對通信控制器的要求,按預測分析,以8051的8位微控制器測算,全功能的主節(jié)點需要32KB代碼,子功能節(jié)點少至4KB代碼,而且ZigBee免協議專利費。每塊芯片的價格大約為2美元。
③低速率。ZigBee工作在20~250kbps的速率,分別提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps(915 MHz)和20kbps(868 MHz)的原始數據吞吐率,滿足低速率傳輸數據的應用需求。
④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)點間的距離。如果通過路由和節(jié)點間通信的接力,傳輸距離將可以更遠。
⑤短時延。ZigBee的響應速度較快,一般從睡眠轉入工作狀態(tài)只需15ms,節(jié)點連接進入網絡只需30ms,進一步節(jié)省了電能。相比較,藍牙需要3~10s、WiFi 需要3 s。
⑥高容量。ZigBee可采用星狀、片狀和網狀網絡結構,由一個主節(jié)點管理若干子節(jié)點,最多一個主節(jié)點可管理254個子節(jié)點;同時主節(jié)點還可由上一層網絡節(jié)點管理,最多可組成65000 個節(jié)點的大網。
⑦高安全。ZigBee提供了三級安全模式,包括安全設定、使用訪問控制清單(Access Control List, ACL) 防止非法獲取數據以及采用高級加密標準(AES 128)的對稱密碼,以靈活確定其安全屬性。
⑧免執(zhí)照頻段。使用工業(yè)科學醫(yī)療(ISM)頻段,915MHz(美國), 868MHz(歐洲), 2.4GHz(全球) 。
二、ZigBee無線通訊的應用
ZigBee應用范圍非常廣泛,可以針對工業(yè)自動化、家庭自動化、遙測遙控、汽車自動化、農業(yè)自動化和醫(yī)療護理、油田、電力、礦山和物流管理等應用領域。
實際應用舉例如下:照明控制、環(huán)境控制、自動讀表系統(tǒng)、各類窗簾控制、煙霧傳感器、醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)、大型空調系統(tǒng)、內置家居控制的機頂盒及萬能遙控器、暖氣控制、家 庭安防、工業(yè)和樓宇自動化。
當然,符合以下條件的短距離通信也可以考慮應用ZigBee:
(1)需要數據采集或監(jiān)控的網點多;
(2)要求傳輸的數據量不大,而要求設備成本低;
(3)要求數據傳輸可靠性高,安全性高;
(4)要求設備體積很小,不便放置較大的充電電池或者電源模塊;
(5)可以用電池供電;
(6)地形復雜,監(jiān)測點多,需要較大的網絡覆蓋;
(7)對于那些現有的移動網絡的盲區(qū)進行覆蓋;
(8)已經使用了現存移動網絡進行低數據量傳輸的遙測遙控系統(tǒng)。
但是目前ZigBee已經展示出了非凡的應用價值,相信隨著相關技術的發(fā)展和推進,一定會得到更大的應用。
以上便是此次小編帶來的“無線通訊”相關內容,通過本文,希望大家對ZigBee的特點以及應用具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續(xù)關注我們網站哦,小編將于后期帶來更多精彩內容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!