zigbee 6lowpan_無線組網技術之ZigBee技術介紹

無線組網技術之ZigBee技術介紹。。

智慧生活WIFI2018-04-15 23:57:12

ZigBee是一種高可靠的無線數傳網絡，類似于CDMA和GSM網絡。ZigBee數傳子產品類似于移動網絡基站。通訊距離從标準的75m到幾百米、幾公裡，并且支援無限擴充。技術來源于Bluetooth®(采用調頻技術)

zigbee (紫蜂) 蜜蜂在發現花叢後會通過一種特殊的肢體語言來告知同伴新發現的食物源位置等資訊，這種肢體語言就是ZigZag行舞蹈，是蜜蜂之間一種簡單傳達資訊的方式。借此意義Zigbee作為新一代無線通訊技術的命名。在此之前ZigBee也被稱為“HomeRF Lite”、“RF- EasyLink”或“fireFly”無線電技術，統稱為ZigBee。

ZigBee能勝任什麼工作，還需要作進一步的分析，主要有幾個方面：資料速率、可靠性、時延、能耗特性、組網和路由。ZigBee網絡主要是為工業現場自動化控制資料傳輸而建立，因而，它必須具有簡單，使用友善，工作可靠，價格低的特點。

zigbee無線網絡工作的三個頻率 868MHZ、915MHZ、2.4GHZ.ZigBee的資料速率比較低，在2.4GHz的頻段也隻有250kb/s，而且這隻是鍊路上的速率，除掉幀頭開銷、信道競争、應答和重傳，真正能被應用所利用的速率可能不足100kb/s，并且這餘下的速率也可能要被鄰近多個節點和同一個節點的多個應用所瓜分。是以我們不能奢望ZigBee去做一些如傳輸視訊之類的高難度的事情，起碼目前是這樣，而應該聚焦于一些低速率的應用，比如人們早就給它找好的一個應用領域—傳感和控制。

至于可靠性，ZigBee

有很多方面進行保證，首先是實體層采用了擴頻技術，能夠在一定程度上抵抗幹擾，而MAC層和應用層(APS部分)有應答重傳功能，另外MAC層的CSMA機制使節點發送之前先監聽信道，也可以起到避開幹擾的作用，網絡層采用了網狀網的組網方式，從源節點到達目的節點可以有多條路徑，路徑的備援加強了網絡的健壯性，如果原先的路徑出現了問題，比如受到幹擾，或者其中一個中間節點出現故障，ZigBee可以進行路由修複，另選一條合适的路徑來保持通信。據了解，在ZigBee 2007協定棧規範當中，将會引入一個新的特性——頻率捷變(frequency agility)，這也是ZigBee加強其可靠性的一個重要特性。這個特性大緻的意思是當ZigBee網絡受到外界幹擾，比如Wi-Fi的幹擾，無法正常工作時，整個網絡可以動态的切換到另一個工作信道上。直接序列擴頻技術具有一定的抗幹擾效果，同時在其他條件相同情況下傳輸距離要大于跳頻技術。在發射功率為0dBm的情況下，Bluetooth通常能有10m作用範圍，而基于IEEE 802.15.4的ZigBee在室内通常能達到30~50m作用距離，在室外如果障礙物較少，甚至可以達到100m作用距離;同時調相技術的誤碼性能要優于調頻和調幅技術。

zigbee網絡中一共有三種裝置：

①協調器：負責搭建起zigbee網絡，搭建好就和普通的路由器一樣

②路由器：起路由功能

③終端節點：隻負責和自己的父節點通信

三種裝置其實在硬體上是一樣的，配置不一樣的固件進去實作不同的功能。

zigbee網絡中的三種拓撲結構 分别為星形拓撲結構、樹形拓撲結構和網形拓撲結構

zigbee網絡的網絡号、網内位址、Mac位址

網絡号是隻某個zigbee網絡的網絡号，網内位址是在某個zigbee網内部，用于區分不同裝置的位址，稱為網絡位址，也稱為短位址(16位)，

Mac位址是每個晶片的硬體位址，是晶片在制作的時候就固定的全球唯一的64位位址，也稱長位址

但是随着新技術在湧現。zigbee技正在和其他技術互相參考，比如WIFI的自組網mesh技術等，智能家居市場應用越來越多，軍用和物聯網應用廣泛。