1. ZigBee技術(shù)簡(jiǎn)介

Zigbee是一種新興的短距離、低速率、低功耗無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是一種介于無(wú)線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)提案。它此前被稱作“HomeRF Lite”或“FireFly”無(wú)線技術(shù)，主要用于近距離無(wú)線連接。它有自己的無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很低的功耗，以接力的方式通過(guò)無(wú)線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器，因此它們的通信效率非常高。最后，這些數(shù)據(jù)就可以進(jìn)入計(jì)算機(jī)用于分析或者被另外一種無(wú)線技術(shù)如WiMax收集。

2. ZigBee技術(shù)的起源與發(fā)展

ZigBee技術(shù)的起源：
ZigBee的底層技術(shù)基于IEEE 802.15.4，IEEE802.15.4規(guī)范是一種經(jīng)濟(jì)、高效、低數(shù)據(jù)速率(<250kbps)、工作在2.4GHz和868/915MHz的無(wú)線技術(shù)，用于個(gè)人區(qū)域網(wǎng)和對(duì)等網(wǎng)絡(luò)。它是ZigBee應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的基礎(chǔ)。隨著工業(yè)自動(dòng)化對(duì)于無(wú)線技術(shù)的以來(lái)不斷增加，而藍(lán)牙技術(shù)無(wú)法滿足這種需求。經(jīng)過(guò)人們長(zhǎng)期努力，ZigBee協(xié)議在2003年正式問(wèn)世。另外，Zigbee使用了在它之前所研究過(guò)的面向家庭網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議Home RF Lite。

ZigBee 技術(shù)的發(fā)展

• 2001年8月，ZigBee Alliance成立。
• 2004年，ZigBee V1.0誕生。它是Zigbee規(guī)范的第一個(gè)版本。由于推出倉(cāng)促，存在一些錯(cuò)誤。
• 2006年，推出ZigBee 2006，比較完善。
• 2007年底，ZigBee PRO推出。
• 2009年3月，Zigbee RF4CE推出，具備更強(qiáng)的靈活性和遠(yuǎn)程控制能力。
• 2009年開始，Zigbee采用了IETF的IPv6 6Lowpan標(biāo)準(zhǔn)作為新一代智能電網(wǎng)Smart Energy(SEP 2.0)的標(biāo)準(zhǔn)，致力于形成全球統(tǒng)一的易于與互聯(lián)網(wǎng)集成的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)端到端的網(wǎng)絡(luò)通信。隨著美國(guó)及全球智能電網(wǎng)的建設(shè)，Zigbee將逐漸被IPv6/6Lowpan標(biāo)準(zhǔn)所取代。

3. ZigBee的技術(shù)特點(diǎn)

• 數(shù)據(jù)傳輸速率低：最大是250k字節(jié)/秒，專注于低傳輸速率應(yīng)用；
• 功耗低：其工作功耗遠(yuǎn)小于WiFi的工作功耗；
• 抗干擾性強(qiáng)：在低信噪比的環(huán)境下，Zigbee具有很強(qiáng)的抗干擾性能；在相同的環(huán)境中，Zigbee抗干擾性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于藍(lán)牙和WiFi；
• 成本低：因?yàn)閆igbee數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡(jiǎn)單，所以大大降低了成本。且Zigbee協(xié)議免收專利費(fèi)；
• 時(shí)延短：通常時(shí)延都在15毫秒至30毫秒之間；
• 高安全性：Zigbee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，加密算法采用AES-128，同時(shí)可以靈活確定其安全屬性；
• 高可靠性：Zigbee在物理層和通信協(xié)議設(shè)計(jì)上保證了通信的高可靠性，這點(diǎn)對(duì)高要求的工業(yè)級(jí)應(yīng)用非常重要；
• 網(wǎng)絡(luò)容量大：每個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)最多可支持65535個(gè)設(shè)備，也就是說(shuō)，每個(gè)Zigbee設(shè)備可以與另外65535臺(tái)設(shè)備相連接；
• 優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠芰Γ篫igBee具有星型、樹型和網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且ZigBee無(wú)線網(wǎng)路具有自組織和自愈的能力；
• 有效范圍靈活、布網(wǎng)容易：Zigbee網(wǎng)絡(luò)有效覆蓋范圍從標(biāo)準(zhǔn)的75米，到擴(kuò)展后的幾百米，甚至幾公里，具體依據(jù)實(shí)際發(fā)射功率的大小和各種不同的應(yīng)用模式而定。另外，通過(guò)Zigbee無(wú)線路由器極大降低了Zigbee網(wǎng)絡(luò)布網(wǎng)及調(diào)試的難度和時(shí)間，并消除了無(wú)線通信死角；
• 工作頻段靈活：使用的頻段分別為2.4GHz(全球)、868MHz(歐洲)及915MHz(美國(guó))，均為免執(zhí)照頻段。

4. ZigBee的缺點(diǎn)

ZigBee技術(shù)的不足：Zigbee有以下幾個(gè)缺點(diǎn)首先是價(jià)格相對(duì)昂貴，其次協(xié)議占帶寬的開銷量對(duì)信道帶寬要求較高，而這反過(guò)來(lái)會(huì)影響通訊距離和環(huán)境適應(yīng)性，在實(shí)際應(yīng)用中只好提高發(fā)射功率，這就與zigbee宣稱的許多優(yōu)點(diǎn)諸如低功耗矛盾。接著，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面，zigbee協(xié)議開發(fā)難度很大，大多數(shù)zigbee協(xié)議還沒(méi)開源，各家廠商通信協(xié)議互不兼容，極大的阻礙了設(shè)備的統(tǒng)一性。最后就是目前zigbee抗干擾性差，信號(hào)衰減快，即使節(jié)點(diǎn)間隔得人多了，通信都會(huì)有困難。

5. ZigBee與其他無(wú)線技術(shù)的區(qū)別