zigbee是什么 ZigBee是什么？无线通信模块有哪些？

据边肖介绍，在推动物联网应用的过程中，面临越来越多的开放标准，如Wi-Fi、4G、蓝牙、Zigbee、NB-IoT、LoRa等。，不同的应用场景应该采用自己的无线连接协议，但是随着市场的成熟，标准会趋于简单。

　　一、　ZigBee是什么?

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个人区域网协议。根据该协议，该技术是短距离、低功率无线通信技术。这个名字来源于蜜蜂的八字舞，因为蜜蜂是依靠飞翔和振翅“之”的“舞蹈”与同伴传递花粉位置的信息，也就是说蜜蜂是依靠这种方式形成群体内的通讯网络。它具有距离短、复杂度低、自组织、低功耗和高数据率的特点。主要适用于自动控制和远程控制，可以嵌入各种设备。总之，ZigBee是一种廉价、低功耗的短程无线组网通信技术。

　　二、ZigBee无线通信技术有什么优势?

1.可靠的数据传输

ZigBee的媒体访问控制层(MAC层)采用了“准备好就说”的冲突避免机制。在这种完全确认的数据传输机制下，当有数据传输的需要时，会立即传输。发送的每个数据包必须等待接收方的确认信息，并回复确认信息。如果确认信息没有回复，则表示发生了冲突，将再次发送。这种方法可以提高系统信息传输的可靠性。同时，为需要固定带宽的通信业务预留了特殊的时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突。同时，ZigBee针对延迟敏感应用进行了优化，通信延迟和睡眠状态激活延迟非常短。

2.低功耗

在工作模式下，ZigBee技术传输速率低，数据量小，因此信号的发送和接收时间非常短。其次，在非工作模式下，ZigBee节点处于睡眠模式。设备搜索延迟一般为30毫秒，睡眠激活延迟为15毫秒，活动设备通道访问延迟为15毫秒。由于工作时间短、发送和接收信息的功耗低以及采用睡眠模式，紫蜂节点省电，紫蜂节点的电池工作时间可长达6个月至2年。同时，由于电池时间取决于电池类型、容量和应用场合等多种因素，ZigBee技术在协议方面优化了电池的使用。对于典型的应用，碱性电池可以使用几年。对于某些工作时间与总时间(工作时间+睡眠时间)之比小于1%的情况，电池寿命甚至可以超过10年。

3.兼容性强

ZigBee技术与现有的控制网络标准无缝集成。网络由网络协调器自动建立，信道接入由载波侦听/冲突检测(CSMA-卡)方法执行。为了可靠的传输，还提供了完全握手协议。

4.网络容量大

ZigBee速度低、功耗低、传输距离短，非常适合支持简单设备。紫蜂定义了两种设备:全功能设备(FFD)和简化功能设备(RFD)。对于全功能设备，要求支持全部49个基本参数。然而，对于简化的功能设备，在最小配置中仅需要38个基本参数。一个全功能设备可以和简化的功能设备和其他全功能设备进行通话，可以有三种工作方式:个人区域网协调器、协调器或设备。然而，简化的功能设备只能与全功能设备通话，而全功能设备仅用于非常简单的应用。一个紫蜂网络最多包括255个紫蜂网络节点，其中一个是主设备，其余是从设备。如果使用网络协调器，整个网络最多可以支持64000个以上的ZigBee网络节点，每个网络协调器可以相互连接，因此ZigBee网络节点的数量会相当可观。

5.安全性好

Zigbee提供数据完整性检查和认证功能，在数据传输中提供三级安全。第一层其实是非安全模式。对于某些应用，如果安全性不重要或上层提供了足够的安全保护，设备可以选择此模式传输数据。对于第二个安全级别，设备可以使用访问控制列表(ACLs)来防止非法设备获取数据，并且在此级别不采取加密措施。第三安全级别在数据传输中采用属于高级加密标准(AES)的对称密码。AES可用于保护数据有效载荷，防止攻击者假冒合法设备，每个应用程序可以灵活确定其安全属性。

6.唤醒时间很短

通信延迟和从睡眠状态的激活延迟非常短。典型的搜索设备延迟为30毫秒，睡眠激活延迟为15毫秒，主动设备通道访问延迟为15毫秒，因此，ZigBee技术适合无线控制应用(如工业控制场合等)。)对时间延迟有严格要求。

7.实施成本低

模块的初始成本估计在6美元左右，很快会降到1.5-2.5美元，Zigbee协议不收专利费用。目前低速低功耗UWB芯片组的价格至少在20美元。而ZigBee的价格目标只有几毛钱。低成本也是ZigBee的一个关键因素。

　　三、无线通信模块有哪些?

1.网络

ZigBee无线通信技术是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。2001年8月正式成立。成立之初，由于版本仓促，出现了一些错误，后来不断改进。

ZigBee无线通信技术类似于蓝牙无线通信技术，是一种短距离无线通信技术。然而，蓝牙无线通信技术存在功耗高、复杂度高、通信距离短等诸多缺陷。只适合家庭和个人。ZigBee技术是为满足工业自动化的需要而发展起来的，具有布局简单、抗干扰、传输可靠、使用方便、成本低廉等特点。通讯距离从蓝牙的10米发展到空的几百米，室内能量50米左右。

2.无线保真

Wi-Fi无线技术对每个人来说都很特别，是我们每天接触到的最多的无线通信技术。它是根据IEEE 802.11标准创建的无线局域网技术。该技术将所有有线网络信号转换成无线电波信号，其他终端设备通过无线通信模块连接到wifi，实现无线网络通信。

Wi-Fi技术一般覆盖100米以内，技术复杂，传输速率54Mbps，工作频段2.4GHZ，传输功率不到100mw。与蓝牙无线通信相比，其数据安全性能较差。但是wifi的发明符合现代个人和社会的需求，发展前景非常大。

3.蓝牙

蓝牙是我们日常接触的一种无线通信模块。这项技术是爱立信在1994年发明的。它是一种无线技术标准，利用2.4 ~ 2.485GHZ频段的超高频无线电波，可以实现固定终端设备、移动终端设备和个人区域网之间的短距离数据交换。

蓝牙无线技术复杂度高；设备组网速度快，可以10秒；集成度和可靠性极高；传输速率一般为1Mbps成本低，安装简单，是一种适合短距离无线通信的技术。

4.传统数字广播电台

数据传输站是利用DSP数字信号处理技术和软件无线点技术实现的高性能专业数据传输站。数据传输无线电可以理解为一种通信媒介，和光纤、微波一样，有一定的使用范围。数据传输站传输距离很长，适合各种复杂环境。传输速率19.2Kbps，但终端设备价格昂贵，使用成本高，安装复杂。

最后，作为一种低速短距离无线通信技术，ZigBee有其自身的特点，因此具有量身定制的应用，虽然在某些应用中可能会与其他技术重叠。紫蜂的一些可能应用包括智能家居、工业控制、自动抄表、医疗监控、传感器网络应用和电信应用。

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