大多數IT專業人士和消費者都非常熟悉藍牙數據通信標準,但知道ZigBee無線標準的人卻少之又少。目前,ZigBee技術剛剛開始在工業應用中部署,仍處于大規模采用的前期階段。不過,隨著面向消費級應用的不斷發展,將會有越來越多的人知道這個標準。
ZigBee的再認識
我們知道,ZigBee基于IEEE 802.15.4標準,而藍牙基于802.15.1標準。實際上,兩者之間的不同還體現在很多方面,從本質上來說,它們有著不同的市場定位。
首先,ZigBee定位于廉價、低功率的應用。集成的ZigBee芯片組(為其供電的電池壽命可達半年到兩年)價格僅為1美元甚至更低。其次,具有ZigBee功能的設備還有組網容易的特點,即使65536臺這樣的設備,也可以通過星型拓撲結構或點對點配置輕松連接在一起。
ZigBee非常適合于運行在低信噪比的環境中,根據設置和信號強度,無線信號的傳輸距離可以達到10米~40米。ZigBee標準完全支持不同的網絡拓撲結構(包括根據中間節點的可用性動態修改節點間路由的網狀配置),并且為關鍵應用和電源管理進行了優化。據了解,ZigBee節點加入一個網絡的時間不到30毫秒,在15毫秒內就可從睡眠狀態轉入活動狀態,接入信道的時間也不會超過15毫秒。
ZigBee網絡節點通常有3種類型,分別為協調器、路由器和終端設備。ZigBee協調器用于初始化組網架構,并作為網絡協調者存在,每個ZigBee網絡只需要一個這樣的節點;而ZigBee路由器是一種可以與ZigBee協調器或另一個ZigBee路由器建立聯系的可選組件,它可以參與消息的多跳路由選擇;ZigBee終端設備則是一種不參與路由選擇的網絡組件。
ZigBee協議棧至少需要一個8位微控制器來執行核心功能。全協議棧所需空間不到32KB(而純節點實現只需要不到4KB的空間)。而ZigBee協調器由于具有設備數據庫以及交易和配對表等特性,因而需要額外的隨機訪問內存。
應用正趕超藍牙
ZigBee技術適合于多種應用:從工業電燈開關到電燈組件、電器、家庭電子產品,甚至電燈泡本身都可以采用ZigBee技術。另外,由于這項技術提供了支持網狀網絡的高連接性,以及設備之間數據傳送的自動路由選擇特性,因此,在已有環境中安裝ZigBee設備非常簡單。而ZigBee的低功率需求還意味著較低的維護量,這就使得該技術非常適合于面向消費級應用。
其中一個大獲成功的應用領域就是智能交換系統。例如,ZigBee技術可以被用來連接公共汽車與車站之間的無線數據傳輸,從而使汽車到站和離站時間得以在車站站牌上顯示。安裝在公共汽車中和站點上的ZigBee模塊可以根據車站的位置建立通信鏈路,防止與其他車站設備的誤通信。此外,由于移動設備知道車站設備的確切地址,所以兩者之間的連接可以被迅速地建立起來,當公共汽車接近某個車站時,被檢測到的時延幾乎為零,這就使得汽車到站和離站時間被準確而快速地更新。
由于ZigBee的標準化、低成本與低功率要求,以及ZigBee設備組網容易的特性,今后幾年它將與藍牙并駕齊驅,成為無處不在的、面向商用和住宅設備的關鍵聯網設備。隨著具有ZigBee功能的設備不斷進入市場,消費者有一天會像現在提到藍牙那樣熟悉ZigBee。(美國《Network World》供本報專稿)
ZigBee技術指標表
頻段地理區域傳輸速率信道號
868.3MHz歐洲20Kbps0
902MHz~928MHz美國40Kbps1~10
2405MHz~2480MHz全球通用250Kbps11~26