在智能化发展迅速的时代,我们不断享受着智能化的生活带给我们的便利,却鲜有人了解是什么促成了智能化的发展。本次技术专题就为大家介绍实现智能化路上一块重要的基石--Zigbee技术。Zigbee技术作为物联网技术的核心技术之一,随着物联网发展的不断成熟,Zigbee技术也逐渐的浮现在大众的眼前。在本次专题中,小编为大家总结了全面丰富的技术“干货”供大家学习。

Zigbee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。它此前被称作“HomeRF Lite”或“FireFly”无线技术,主要用于近距离无线连接。它有自己的无线电标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很低的功耗,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,因此它们的通信效率非常高。最后,这些数据就可以进入计算机用于分析或者被另外一种无线技术如WiMax收集。
2004年,ZigBee V1.0诞生。它是Zigbee规范的第一个版本。由于推出仓促,存在一些错误。
2009年3月,Zigbee RF4CE推出,具备更强的灵活性和远程控制能力。
2009年开始,Zigbee采用了IETF的IPv6 6Lowpan标准作为新一代智能电网Smart Energy(SEP 2.0)的标准,致力于形成全球统一的易于与互联网集成的网络,实现端到端的网络通信。随着美国及全球智能电网的建设,Zigbee将逐渐被IPv6/6Lowpan标准所取代。
抗干扰性强:在低信噪比的环境下,Zigbee具有很强的抗干扰性能;在相同的环境中,Zigbee抗干扰性能远远好于蓝牙和WiFi;
成本低:因为Zigbee数据传输速率低,协议简单,所以大大降低了成本。且Zigbee协议免收专利费;
高安全性:Zigbee提供了数据完整性检查和鉴权功能,加密算法采用AES-128,同时可以灵活确定其安全属性;
高可靠性:Zigbee在物理层和通信协议设计上保证了通信的高可靠性,这点对高要求的工业级应用非常重要;
网络容量大:每个Zigbee网络最多可支持65535个设备,也就是说,每个Zigbee设备可以与另外65535台设备相连接;
优良的网络拓扑能力:ZigBee具有星型、树型和网格网络的拓扑结构,并且ZigBee无线网路具有自组织和自愈的能力;
有效范围灵活、布网容易:Zigbee网络有效覆盖范围从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里,具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定。另外,通过Zigbee无线路由器极大降低了Zigbee网络布网及调试的难度和时间,并消除了无线通信死角;
工作频段灵活:使用的频段分别为2.4GHz(全球)、868MHz(欧洲)及915MHz(美国),均为免执照频段。
ZigBee技术的不足:Zigbee有以下几个缺点首先是价格相对昂贵,其次协议占带宽的开销量对信道带宽要求较高,而这反过来会影响通讯距离和环境适应性,在实际应用中只好提高发射功率,这就与zigbee宣称的许多优点诸如低功耗矛盾。接着,在技术实现方面,zigbee协议开发难度很大,大多数zigbee协议还没开源,各家厂商通信协议互不兼容,极大的阻碍了设备的统一性。最后就是目前zigbee抗干扰性差,信号衰减快,即使节点间隔得人多了,通信都会有困难。
ZigBee是一个由可多到65535个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象,例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外,每一个ZigBee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。
可以应用于家庭的照明、温度、安全、控制等。ZigBee模块可安装在电视、灯泡、遥控器、儿童玩具、游戏机、门禁系统、空调系统和其它家电产品等。
通过ZigBee网络自动收集各种信息,并将信息回馈到系统进行数据处理与分析,以利工厂整体信息之掌握,例如火警的感测和通知,照明系统之感测,生产机台之流程控制等,都可由ZigBee网络提供相关信息,以达到工业与环境控制的目的。
其中智能城市沙盘的各节点通过基于Zigbee无线通信技术将采集到的数据发送至无线关无线G网络将接收到的数据发送至移动终端。将物联网与现有的联网整合起来,打造成智能城市展览演示品,使城市决策者通过对展教装置的观摩,更好把握物联网关键技术为现代城市带来的机遇,使其可以在一个融合各类数据的平台上获取息并作出部署,提高决策效率及准确性,以实现城市系统的集成化及智能化管理。