ZigBee通信特點(diǎn)
ZigBee是-種無線連接技術(shù)，可工作在2.14GHz (全球流行)、868MHz (歐洲流行)和915MHz (美國流行)3個(gè)頻段上，分別具有最高250kbps、20kbps和40kbps的傳輸速率，其傳輸距離為10-75m，但可以持續(xù)增加。作為一種無線通信技術(shù)， ZigBee 具有的主要特點(diǎn)如下:
(1)低功耗:由于zgBe的傳輸速率低，發(fā)射功率僅為ImW,加之采用了休眠模式，進(jìn)一步降低了功耗， 因此ZigBee設(shè)備非常省電。在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號干電池可支持1個(gè)結(jié)點(diǎn)工作6-24月，甚至更長。與藍(lán)牙能工作數(shù)周、WiFi能工作數(shù)小時(shí)相比， 這是ZigBee的突出優(yōu)勢。目前，TI公司和德國的Micropelt公司共同推出了新能源的ZigBee結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)采用Micropelt公司的熱電發(fā)電機(jī)給TI公司的ZigBee提供電源。
(2)低成本:通過大幅度地簡化協(xié)議(不到藍(lán)牙的1/10)，ZigBee 降低了對通信控制器的要求。預(yù)測分析，以8051的8位微控制器測算，全功能的主結(jié)點(diǎn)需要32KB代碼，子功能結(jié)點(diǎn)少至4KB代碼，且ZigBee不必支付協(xié)議專利費(fèi)。這樣，每塊芯片的價(jià)格大約為2美元，如此低的成本是ZigBee應(yīng)用廣泛的一個(gè)關(guān)鍵因素。
(3)低速率: ZigBee 工作在20- -250 kbps的較低速率，分別提供250kbps (2.4 GHz)、40kbps (915MHz)和20kbps (868MHz)的原始數(shù)據(jù)吞吐率，可滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。
(4)近距離: ZigBee的傳輸范圍一般為10~ 10m在增加RF的發(fā)射功率后，也可增加到1~3km.這里指的是相鄰結(jié)點(diǎn)間的距離。若采用路由和結(jié)點(diǎn)間的通信接力，傳輸距離可以更遠(yuǎn)。
(5)短時(shí)延:通信時(shí)延和從休眠狀態(tài)激活的時(shí)延都非常短，即ZigBce的響應(yīng)速度較快，典型的搜索設(shè)備的時(shí)延為30ms,休眠激活的時(shí)延為15ms,活動(dòng)設(shè)備信道接入的時(shí)延為15ms。因此，ZigBee技術(shù)適用于對時(shí)延要求苛刻的無線控制(如工業(yè)控制場合等)應(yīng)用；相應(yīng)的，藍(lán)牙需要3~10s、WiFi需要3s。
(6)網(wǎng)絡(luò)容量大: ZigBee 可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主結(jié)點(diǎn)管理若干子結(jié)點(diǎn)，最多一個(gè)主結(jié)點(diǎn)可管理254個(gè)子結(jié)點(diǎn)(從設(shè)備和一個(gè)主設(shè)備):同時(shí)主結(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)管理，一個(gè)區(qū)域內(nèi)可以同時(shí)存在最多100個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)，最多可組成650000個(gè)結(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)，而且網(wǎng)絡(luò)組成靈活。
(7)高可靠性:采取碰撞避免策略，同時(shí)為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時(shí)隙，避開了發(fā)送數(shù)據(jù)的競爭和沖突。MAC層采用完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸模式，每個(gè)發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認(rèn)信息。若傳輸過程中出現(xiàn)問題可以進(jìn)行重發(fā)。
(8)高安全性: ZigBee 提供了三級安全模式，使用接入控制列表(ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù):提供了基于循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)的數(shù)據(jù)包完整性檢查功能;支持鑒權(quán)和認(rèn)證，采用高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AES 128) 的對稱密碼算法。因此，對于ZigBee的各個(gè)應(yīng)用可以靈活地確定其安全屬性。
(9)免執(zhí)照頻段:在工業(yè)科學(xué)醫(yī)療( ISM) 頻段采用直接序列擴(kuò)頻，ISM頻段即2.4GHz(全球)、915MHz (美國)和868MHz (歐洲)。