出处：互联网发布于：2011-09-0512:51:48
一.ZigBee概析
Zigbee联盟于2002年成立，当协议发展到2007版时，各层协议都已经趁于完善。Zigbee网络适用于区域范围内的网络覆盖，可通过网关等设备，与以太网/GPRS网络实现无缝连接，完美实现低成本远程监控等应用……简单的说，ZigBee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展，低功耗的近距离无线组网通讯技术。
与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是，ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立，每个基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个ZigBee“基站”却不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象，例如其所连接的传感气直接进行数据采集和监控，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外，每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。
Zigbee特点：
①自动组网，网络容量大。Zigbee网络可容纳多达65000个节点，网络中的任意节点之间都可进行数据通讯。网络有星状、片状和网状网络结构。在有模块加入和撤出时，网络具有自动修复功能。
②网络时延短。Zigbee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3～10s、WiFi需要3s。
④传输距离可扩展。举例DIGI的XBEE增强型模块，相邻模块通讯距离可达1.6Km,有效距离范围内的模块自动组网,网络中的各节点可自由通讯,这样传输距离得到了扩展.
⑤成本低。Zigbee模块工作于2.4G频段,故只需要先期的模块费用,无需支付持续使用费用.若采用丰宝代理的DIGI公司的Zigbee模块,则可无需再次开发,通过TTL的RX,TX便可进行数据发送接收,大量减少了产品开发周期,获得了更好的市场先机.
⑥可靠性好,安全性高。Zigbee具有可靠的发送接收握手机制,可靠地保证了数据的发送接收,另Zigbee采用AES128位密钥,保证数据发送的安全性。
市面上Zibee产品当前主要有三种:
2.ZigbeeRFIC+MCU,提供Zigbee协议栈.使用这种产品的优势就是成本相对较低,劣势就是需要熟悉Zigbee架构,调用底层协议,所以开发周期长,需要有高频电路设计经验.如TICC2420+MSP430.
3.内含RF的MCU,优势成本低,电路设计相对较少.劣势是需要熟悉Zigbee底层协议,开发周期长.如FreescaleMC1322X.
二.DIGI的Zigbee产品介绍:
下面以DIGI的产品为例，作应用举例分析。在分析前，先对DIGI的产品作一下介绍。DIGI的Maxstrem产品按组网方式分,主要有二种：
①点对多模块,支持有效距离范围里的模块数据通讯,优点:网络延时短,网络设置简单.
②组网模式:Zigbee2007Zigbee2006DIGIMESH。有效距离范围里同设置的模块会自动加入到网络里,并可与网络中的任意模块进行数据通讯.优点是:模块自动组网,这样距离可得到扩展.
所有模块都有普通型(室外明视距离100M)和增强型(室外明室距离1.6KM)两种.若需要距离更远的模块,还可以选用DIGIXtend产品(距离远达64KM).
模块优势:
①是可支持多种协议的平台,
②功耗低.发送接收电流小,支持多种睡眠方式.定时唤醒,管脚唤醒等.
③多种模块附加功能供客户使用.如多路10位A/D,I/O输入输出功能,I/O变化监控并发送功能,支持远程和本地的监控.
④可靠的数据发送接收.具有重发,加密等多种机制.
三Zigbee应用
Zigbee+GPRS实现大范围的远程监控：
如ZigBee农业灌溉系统：
系统特点:
③XBEE组网.将各大棚的温湿度等情况,通过XBEE集中收集到一起,然后通过GPRS发送出去.因模块具胡自动组网功能,被监控范围可足够大.
3.极短的开发周期.GPRSDTU(如望联WD2001)提供232接口,XBEE模块接转换板后也提供232,所以只要直接接一起.通过GPRS的设置,然后就可以通过电脑以太网或手机GPRS或手机短信,接收到温室当前工作情况,和控制温室内设备了.
四.Zigbee的前景
在蓝牙技术的使用过程中，人们发现蓝牙技术尽管有许多优点，但仍存在许多缺陷。对工业，家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言，蓝牙技术显得太复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等，而工业自动化，对无线数据通信的需求越来越强烈，而且，对于工业现场，这种无线数据传输必须是高可靠的，并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。因此，经过人们长期努力，ZigBee协议在2003年正式问世。另外，Zigbee使用了在它之前所研究过的面向家庭网络的通信协议HomeRFLite。长期以来，低价、低传输率、短距离、低功率的无线通讯市场一直存在着。自从Bluetooth出现以后，曾让工业控制、家用自动控制、玩具制造商等业者雀跃不已，
Zigbee的出现，填补了短距离数据通讯的低成本解决方案空白，促成了它应用的广阔前景。据调查，2005年时，zigbee芯片销量只达到约1000万元美元，而08年就已经达到约6000万美元，预计2012年可达到32000万美元，复合增长63%。