ZigBee根本技巧问答-ZigBee技术【转】

1根本见解篇
　　Q1-1 ZigBee来源什么技巧？
　　A：
在蓝牙技巧的利用进程中，人们发觉蓝牙技巧尽管有很多长处，但仍存在很多缺陷。
对产业，家庭自动化把握和产业遥测遥控范畴而言，蓝牙技巧显得太纷乱，功耗年夜，间隔近，组网范围太小等，而产业自动化，对无线数据通信的需求越来越猛烈，并且，对付产业现场，这种无线数据传输必须是高靠得住的，并能抵当产业现场的各种电磁干扰。
是以，经过议定人们长期竭力，ZigBee和谈在2003年中正式问世了。
别的，ZigBee利用了在它之前所探讨过的面向家庭网络的通信和谈Home RF Lite。

　　Q1-2：
什么是ZigBee？
　　A：
最终ZigBee是IEEE 802.15.4和谈的代名词。
根据这个和谈法则的技巧是一种近间隔、低纷乱度、低功耗、低数据速度、低本钱的双向无线通信技巧，紧张得当于自动把握和长途把握范畴，可以嵌入各种配置中，同时赞成地舆定位效用。
因为蜜蜂（bee）是靠飞翔和枯竭嗡嗡枯竭（zig）地抖动翅膀的枯竭跳舞枯竭来与伙伴传达花粉地点方位和远近信息的，也便是所蜜蜂依靠着如许的方法构成了群体中的通信枯竭网络枯竭，是以ZigBee的发明者们形象地利用蜜蜂的这种行动来形象地描述这种无线信息传输技巧。

　　Q1-3：
ZigBee技巧有哪些特点？
　　A：
ZigBee的特点紧张有以下几个方面：

　　（1） 低功耗：
在低耗电待机模式下，2节5号干电池可赞成1个节点工作6-24个月，乃至更长。
这是ZigBee的凸起优势。
比拟之下蓝牙可以工作数周、WiFi可以工作数小时；
　　（2） 低本钱：
经过议定年夜幅简化和谈是本钱很低（不敷蓝牙的1/10），低落了对通信把握器的要求，按展望分析，以8051的8位微把握器测算，全效用的主节点必要32KB代码，子效用节点少至4KB代码，并且ZigBee的和谈专利免费；
　　（3） 低速度：
ZigBee工作在250kbps的通信速度，满足低速度传输数据的应用需求；
　　（4） 近间隔：
传输范畴平常介于10～100m之间，在增加RF发射功率后，亦可增加到1-3km。
这指的是相邻节点间的间隔。
如果经过议定路由和节点间通信的接力，传输间隔将可以更远；
　　（5） 短时延：
ZigBee的响应速度较快，平常从寝息转入工作状况只需15ms，节点连接进入彀络只需30ms，进一步节减了电能。
比拟较，蓝牙必要3-10 s、WiFi必要3s；
　　（6） 高容量：
ZigBee可采取星状、片状和网状网络布局，由一个主节点办理多少子节点，最多一个主节点可办理254个子节点；同时主节点还可由上一层网络节点办理，最多可构成65000个节点的年夜网；
　　（7） 高安定：
ZigBee供给了**安定模式，包括无安定设定、利用接入把握清单(ACL)防备不法获取数据以及采取高级加密标准(AES128)的对称暗码，以伶俐确定其安定属性；
　　（8） 免执照频段：
采取直接序列扩频在产业科学医疗2.4GHz(环球)频段。

　　Q1-4：
为什么说ZigBee是适应产业自动化对靠得住的无线数据传输日益增加的需求而产生的？
　　A：
ZigBee技巧本身，便是因为兰牙技巧不能满足产业自动化中，对低数据量，低本钱，低功耗，高靠得住性的无线数据通信的需求而产生的。
因为，对付产业现场，这种无线数据传输必须是高靠得住的，并能抵当产业现场的各种电磁干扰。
ZigBee 技巧中，利用网状网拓扑布局，自动路由，动态组网，直序扩频的方法。
便是为了满足产业自动化把握现场的这种必要。

　　2通信技巧篇
　　Q2-1: ZigBee利用那种和谈？
　　A：
IEEE 802.15.4和谈，这是一种低传送速度的无穷PAN的和谈。
在标准化方面，IEEE802.15.4工作组紧张当真订定物理层和MAC层的和谈，别的和谈紧张参照和采取现有的标准，高层应用、测试和市场推广等方面的工作将由ZigBee 联盟当真。

　　Q2-2：
为什么ZigBee无线通信利用2，4G频段是免费频段？
　　A：
在我国和全国上年夜年夜都其他国度，平常利用无线电配置都是要付频率利用费的，包括手机通信，只不过移动运营商已经向国度付出了这笔费用，并经过议定号码占用费等方法向用户收取了这笔费用。
在利用别的无线配置时，你最终要向国度相干部分申请频率利用允许，然后根据你的无线配置所利用的频率，功率年夜小和数量收取费用。
这是一笔不小的费用，平常配置一年每每要交纳几千元的费用。
而免费频段，是指各个国度根据各自的实际环境，并思虑尽年夜略与全国其他国度法则的同等性，而别离出来的一个频段，专门用于产业，医疗以及科学探讨利用（ISM频段），不需申请而可以免费利用的频段。
我们国度的2.4G频段，便是如许一个频段。
然而，为了包管年夜家都可以公道利用，国度对该频段内的无线收发配置，在差别环境下的利勤奋率做了响应的**。
比方在都会环境下，发射功率不能超出100mW。

　　Q2-3：
ZigBee仅得当近间隔通信吗？
　　A：
ZigBee局域网络不但可以经过议定进步每个节点模块的发射功率和接管伶俐度以及增加节点数量来扩展网络，并且还可以经过议定死板的互联网去监控路途辽远的ZigBee把握网络。
可是，在进行膨胀要注意的是：
（1）跟着发射功率的增加，耗电量天然要增年夜，只要求耗电也年夜，便会落空ZigBee本身电能消耗很低的优势；（2）尽管2.4Ghz是免费频段，可是不能超出电波法中对付最年夜功率的**。

　　Q2-4：
ZigBee采取直序扩频的通信方法有什么好处？
　　A：
同样的频段，采取差别的通信方法则结果年夜略会有很年夜的差别,比方ASK,FSK,FHSS,DSSS等的抗干扰本领，通信安定隐瞒性，靠得住性都各不雷同。
ZigBee系统和CDMA系联合样，都采取的是直序扩频技巧（DSSS),它是一种抗干扰本领极强，隐瞒性和靠得住性都很高的通信方法。
如果你利用过这两种技巧的通信产品，你会发觉两者在靠得住性上差别凡响。

　　因为扩频技巧在平常通信时所要求的信噪比可以很低，便是说，在干扰很强的环境下，它仍然能够平常工作。
根据谋划和实行，这相当于接管伶俐度进步了7dBm。
它也不简单干扰别人。
换句话说，它可以利用较低的功率传输更远的间隔。