ZigBee通信技术全知道

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7、ZigBee网络设备类型

7.1网络协调器：

包括所有的网络消息，是 3 种设备类型中最复杂的一种，存储容量最大、计算机能力强。发送网络信标、建立一个网络、管理网络节点、存储网络节点信息、 寻找一对节点间的路由消息、不断地接收信息。

7.2全功能设备（FFD）：

• 可以担任网络协调者，形成网络，让其它的 FFD 或是RFD连结，FFD 具备控制器的功能，可提供信息双向传输。

  
  

• 附带由标准指定的全部 802.15.4 功能和所有特征

  
  

• 更多的存储器、计算机能力可使其在空闲时起网络路由作用。

  
  

• 也可能做终端设备

7.3精简功能设备（RFD）：

• RFD 只能传送信息给 FFD 或从 FFD 接收信息。

  
  

• 附带有限的功能来控制成本和复杂性

  
  

• 在网络中通常用作终端设备。

  
  

• ZigBee相对简单的实现自然节省了费用。

  
  

• RFD 由于省掉了内存和其他电路，降 低了ZigBee部件成本，而简单的 8 位处理器和小协议栈也有助于降低成本。

8、Zigbee抗干扰能力

ZigBee在物理层采用高处理增益的直序/频率快变 DS/FA 技术（Direct Sequence / Frequency Agility），ZigBee的处理增益最大，抗干扰和抗多径时延扩展的能力也最强。具备的频率快变就是改变频率，以避开从一个已知干扰源或信号源来的影响的能力；

实验证明IEEE 802.15.4/ZigBee 的误码率，特别是在信噪比为4dB 的情况下可达到10 -9  ；达到同样误码率，蓝牙/ 802.15.1 信噪比要达 16dB，WLAN的802.11b 要达 10dB，Zigbee的抗干扰性能明显高于蓝牙和WLAN 技术。

9、ZigBee可靠链路

9.1物理层RF 通信链路

• 直序扩频采用高处理增益

  
  

• 明晰的信道检测

  
  

• 对干扰能量进行检测

  
  

• 采用跳频技术 Freqency agility

9.2协议

• 基于 CRC  的误码检测/校正

  
  

• 采取了避免冲突的策略 CSMA/CA

  
  

• 为固定带宽的通信业务预留了专业的有保证的时隙

  
  

• 发送的数据包都有待于接受方的确认，如出现问题进行重发

  
  

• 保持数据包的及时传输 Packet data freshness

9.3通信可靠机制

ZigBee采用了 CSMA-CA 的碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专 用时隙，避免了发送数据使得竞争和冲突；明晰的信道检测；

MAC 层采用了完全确认的数据传输机制，每个发送的数据包必须等待接受方的确认信息。

9.4网络的自组织、自愈能力强

ZigBee的自组织功能：无需人工干预，网络节点能够感知其他节点的存在，并确定连接关系，组成结构化的网络；

ZigBee自愈功能：增加或删除一个节点，节点位置发生变动，节点发生故障等等，网络都能够自我修复，并对网络拓扑结构进行相应地调整，无需人工干 预，保证整个系统仍然能正常工作。

ZigBee技术 RF 物理层上的设计保证了较强的抗干扰能力和通信可靠性。 ZigBee技术在通信协议上的可靠设计，保证了较强的抗干扰能力和通信可靠性。

ZigBee联盟

ZigBee联盟成立于2001 年8 月。到目前为止，除了Invensys、三菱电子、摩托罗拉、三星和飞利浦等国际知名的大公司外，该联盟大约已有百余家成员企业，并在迅速发展壮大。其中涵盖了半导体生产商、IP 服务提供商、消费类电子厂商及OEM 商等，例如Honeywell、Eaton 和InvensysMeteringSystems 等工业控制和家用自动化公司，甚至还有像Mattel 之类的玩具公司。

所有这些公司都参加了负责开发ZigBee 物理和媒体控制层技术标准的IEEE802.15.4 工作组。在工业、农业、车载电子系统、家用网络、医疗传感器和伺服执行机构等领域，对于无线网络的要求与民用场合有很大区别。它通常对数据吞吐量的要求很低，功率消耗要低。

此外，简单方便、可以随意使用的无线装置大量涌现，需要布置大量的无线接入点，而低廉的价格将起着关键作用。所以ZigBee 标准要解决的问题是设计一个维持最小流量的通信链路和低复杂度的无线收发信机。要考虑的核心问题是低功耗和低价格的设计，这就要求该标准应提供低带宽、低数据传输率的应用。

IEEE802.15.4小组与ZigBee联盟(ZigBeeAlliance)共同制定了ZigBee标准。ZigBee标准是一个正在发展中的低成本、低功耗、低功率的短距离无线通信标准，它是专为低速率传感器和控制网络而设计的无线网络规范。

IEEE于2000年12月成立了802.15.4小组，负责制定物理层(PHY)和媒体接人控制(MAc)层规范，于2003年5月通过了IEEE802.15、4标准;ZigBee联盟是一个全球企业联盟，旨在合作实现基于全球开放标准、可靠、低成本、低功耗的无线联网监控产品，它由Honeywell、Mitsubishi、Motorola、philips与Invensys共同成立，主要负责制定网络层、安全管理及应用界面规范，于2004年12月通过了 1.0版规范。

Zigbee技术应用

1、适合ZigBee传输的数据类型

• 周期性数据

  传感器数据、水电气表数据、仪器仪表数据

  
  

• 间断性数据

  工业控制命令、远程网络控制、家用电器控制

  
  

• 反复性低反应时间数据

  如鼠标键盘数据、操作杆的数据

2、适合ZigBee技术的应用场合

设备成本低、传输数据量小，设备体积小，不便放置较大的充电电池或者电源模块，没有充足的电源支持，只能使用一次性电池。需要较大范围的通信覆盖，网络中的设备非常多，但仅仅用于监测或控制的环境。

3、Zigbee技术典型应用

3.1结合 Zigbee和 GPRS 的无线数据传输

利用 GPRS 网络传输基于 Zigbee无线传感器汇节点数据的完整无线网络设计，网络采用 星型或 MESH  网状网络拓扑和需求时唤醒Zigbee模块的通信方式，有效降低了每Zigbee传感器节点的功耗，减少了传感器节点向汇节点上报数据时相互碰撞的概率，并利 用 GPRS  网络传输汇节点的数据，改变了传统无线传感器网络需要依托有线公共网络进行数据传输的限制，使网络具有非常显著的优点。

远程管理中心通过 GPRS 等公共信道与 ZIGBEE 网络实现远程通信， 通过 GPRS 网络获取采集到的相关信息，实现对现场的有效控制和管理。

3.2医疗监控系统

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