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zigbee是什么
发布日期:2016-12-28 10:35:02
 

ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定,ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和"嗡嗡"(zig)地抖动翅膀的"舞蹈"来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。

  

基本简介

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的舞蹈来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。

发展历程

主要由Honeywell公司组成的ZigBee Alliance制定,从1998年开始发展,于2001年向电机电子工程师学会(IEEE)提案纳入IEEE 802.15.4标准规范之中,自此将ZigBee技术渐渐成为各业界共同通用的低速短距无线通讯技术之一。

协议概述

IEEE802.15.4协议是IEEE802.15.4工作组为低速率无线个人区域网(WPN:Wireless Personal Area Network)制定的标准,该工作组成立于200212月,致力于定义一种廉价的,固定、便携或移动设备使用的,低复杂度、低成本、低功耗、低速率的无线连接技术,并于200312月通过了第一个802.15.4标准。随着无线传感器网络技术的发展,无线传感器网络的标准也得到了快速的发展。802.15.4标准定义了在个人区域网中通过射频方式在设备间进行互连的方式与协议,该标准使用避免冲突的载波监听多址接入以方式作为媒体访问机制,同时支持星型与对等型拓扑结构zigbee

802.15.4标准中指定了两个物理频段和的直接扩频序列物理层频段:868/915MHz2.4GHz的直接序列扩频(DSSS)物理层频段。2.4GHz的物理层支持空气中250kb/s的速率,而868/915MHz的物理层支持空气中20kb/s40kb/s的传输速率。由于数据包开销和处理延迟,实际的数据吞吐量会小于规定的比特率。作为支持低速率、低功耗、短距离无线通信的协议标准,802.15.4在无线电频率和数据率、数据传输模型、设备类型、网络工作方式、安全等方面都做出了说明。并且将协议模型划分为物理层和媒体接入控制层两个子层进行实现。

ZigBee协议是由ZigBee联盟制定的无线通信标准,该联盟成立于20018月。2002年下半年,英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司共同宣布加入ZigBee联盟,研发名为“ZigBee”的下一代无线通信标准,这一事件成为该技术发展过程中的里程碑。ZigBee联盟现有的理事公司包括BM GroupEmber公司,飞思卡尔半导体,Honeywell,三菱电机,摩托罗拉,飞利浦,三星电子,西门子,及德州仪器。ZigBee联盟的目的是为了在全球统一标准上实现简单可靠、价格低廉、功耗低、无线连接的监测和控制产品进行合作,并于200412月发布了第一个正式标准。

相关术语

AF - Application Framework(应用层框架)

APL - Application Layer(应用层)。

APS - Application Support sublayer(应用支撑层)

MAC - Medium Access Control layer(媒体访问控制层)。

NIB - Network Information Base(网络资讯库)

NWK - Network layer(网络层)

PHY - Physical layer(实体层)。

WPAN - Wireless Personal Area Network。为IEEE 802.15族系所规范的一系列无线个人区网标准。

ZC - ZigBee Coordinator(ZigBee协调员)

ZDO - ZigBee Device Object(ZigBee设备对象)

ZED - ZigBee End Device(ZigBee终端设备)

ZR - ZigBee Router(ZigBee路由)

版本信息

ZigBee V1.0

这是第一个ZigBee标准公开版,于20056月开放下载,文件内记载公布时间为June 27, 2005,内部文件编号为053474r06

ZigBee V1.1

第二个ZigBee标准公开版,于20071月开放下载,文件内记载公布时间为December 1, 2006,内部文件编号为053474r13。又称为ZigBee 2006

ZigBee V1.2

第三个ZigBee标准公开版,于20081月开放下载,文件内记载公布时间为January 17, 2008,内部文件编号为053474r17。又称为ZigBee ProZigBee 2007

发展前景

随着国内经济的高速发展,城市的规模在不断扩大,尤其是各种交通工具的增长更迅速,从而使城市交通需求与供给的矛盾日益突出,而单靠扩大道路交通基础设施来缓解矛盾的做法已难以为继。在这种情况下,智能公交系统(AdvancedPublicTransportationSystemsAPTS)也就应运而生,并且成为国内研究的热点。在智能公交系统所涉及的各种技术中,无线通信技术尤为引人注目。而ZigBee作为一种新兴的短距离、低速率的无线通信技术,更是得到了越来越广泛的关注和应用。市场上也出现了大量与ZigBee相关的各种产品,根据中国物联网校企联盟的统计分析表明:zigbee虽然广受推崇,但是在数据中,推出zigbee相关产品的中小型企业在2012年的发展并不可观。

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