廈門欣仰邦科技有限公司
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閱讀：1發(fā)布時間：2026-9-19
ZigBee是IEEE802.15.4協(xié)議的代名詞。根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術，主要適合于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備中，同時支持地理定位功能。由于蜜蜂（bee）是靠飛翔和“嗡嗡”（zig）地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位和遠近信息的，也就是所蜜蜂依靠著這樣的方式構成了群體中的通信“網(wǎng)絡”，因此ZigBee的們形象地利用蜜蜂的這種行為來形象地描述這種無線信息傳輸技術。
ZigBee技術特點
ZigBee技術則致力于提供一種廉價的固定、便攜或者移動設各使用的極低復雜度、成本和功耗的低速率無線通信技術。這種無線通信技術具有如下特點：
（1）數(shù)據(jù)傳輸速率低
只有10～250Kb／s，專注于低傳輸速率應用。無線傳感器網(wǎng)絡不傳輸語音、視頻之類的大數(shù)據(jù)量的采集數(shù)據(jù)，僅僅傳輸一些采集到的溫度、濕度之類的簡單數(shù)據(jù)。
（2）功耗低
工作模式情況下，ZigBee技術傳輸速率低，傳輸數(shù)據(jù)量很小，因此信號的收發(fā)時間很短，其次在非工作模式時，ZigBee節(jié)點處于休眠模式，耗電量僅僅只有1μW。設各搜索時延一般為 30ms，休眠激活時延為15ms，活動設備信道接人時延為15ms。由于工作時間較短、收發(fā)信息功耗較低且采用了休眠模式，使得ZigBee設各非常省電，ZigBee節(jié)點的電池工作時間可以長達6個月到2年左右。同時，由于電池時間取決于很多因素，例如電池種類、容量和應用場合，ZigBee技術在協(xié)議上對電池使用也作了優(yōu)化。對于典型應用，堿性電池可以使用數(shù)年，對于某些工作時間和總時間（工作時間＋休眠時間）之比小于t％的情況，電池的壽命甚至可以超過1年。
（3）數(shù)據(jù)傳輸可靠
ZigBee的介質鏈路層（以MAC層）采用CSMA－CA碰撞避免機制。在這種確認的數(shù)據(jù)傳輸機制下，當有數(shù)據(jù)傳送需求時則立刻傳送，發(fā)送的每個數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認信息，并進行確認信息回復，若沒有得到確認信息的回復就表示發(fā)生了碰撞，將再傳一次，采用這種方法可以提高系統(tǒng)信息傳輸?shù)目煽啃浴Ｍ瑫r為需要固定帶寬的通信業(yè)務預留了專用時隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時的竟爭和沖突。同時ZigBee針對時延敏感的應用做了優(yōu)化，通信時延和休眠狀態(tài)激活的時延都非常短。
（4）網(wǎng)絡容量大
ZigBee的低速率、低功耗和短距離傳輸?shù)奶攸c使它非常適宜支持簡單器件。ZigBee定義了兩種器件：全功能器件（FFD）和簡化功能器件（RFD）。網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器（coordinator）是一種全功能器件，而網(wǎng)絡節(jié)點通常為簡化功能器件。如果通過網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器組建無線傳感器網(wǎng)絡，整個網(wǎng)絡最多可以支持超過65 000個ZigBee網(wǎng)絡節(jié)點，再加上各個網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器可互相連接，整個ZigBee網(wǎng)絡節(jié)點的數(shù)目將十分可觀。
（5）自動動態(tài)組網(wǎng)、自主路由
無線傳感器網(wǎng)絡是動態(tài)變化的，無論是節(jié)點的能量耗盡，或者節(jié)點被敵人俘獲，都能使節(jié)點退出網(wǎng)絡，而且網(wǎng)絡的使用者也希望能在需要的時候向已有的網(wǎng)絡中加人新的傳感器節(jié)點。
（6）兼容性
ZigBee技術與現(xiàn)有的控制網(wǎng)絡標準無縫集成。通過網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器自動建立網(wǎng)絡，采用CSMA-CA方式進行信道接入。為了可靠傳遞，還提供全握手協(xié)議。
（7）安全性
ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權功能，在數(shù)據(jù)傳輸中提供了三級安全性。級實際是無安全方式，對于某種應用，如果安全并不重要或者上層已經(jīng)提供足夠的安全保護，器件就可以選擇這種方式來轉移數(shù)據(jù)。對于第二級安全級別，器件可以使用接人控制清單（ACL）來防止非法器仵獲取數(shù)據(jù)。
在這一級不采取加密措施。第三級安全級別在數(shù)據(jù)轉移中采用屬于高級加密標準（AES）的對稱密碼。AES可以用來保護數(shù)據(jù)凈荷和防止攻擊者冒充合法器件。
（8）實現(xiàn)成本低
模塊的初始成本估計在6美元左右，很快就能降到1.5～2.5美元，且ZigBee協(xié)議免費用。無線傳感器網(wǎng)絡中可以具有成千上萬的節(jié)點，如果不能嚴格地控制節(jié)點的成本，那么網(wǎng)絡的規(guī)模必將受到嚴重的制約，從而將嚴重地制約無線傳感器網(wǎng)絡的功能。
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