Zigbee作為無(wú)線通信技術(shù)，在現(xiàn)代生活中具有眾多應(yīng)用。比如，在智慧農(nóng)場(chǎng)這樣的場(chǎng)景下，Zigbee就發(fā)揮了重要作用。往期文章中，小編對(duì)Zigbee底層、Zigbee和藍(lán)牙的區(qū)別等均有所介紹。為增進(jìn)大家對(duì)Zigbee的了解，本文將對(duì)Zigbee標(biāo)準(zhǔn)、Zigbee存在的技術(shù)難點(diǎn)以及Zigbee模塊的軟件組成予以解讀。如果你對(duì)Zigbee具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、Zigbee及其標(biāo)準(zhǔn)

ZigBee是一項(xiàng)新型的無(wú)線通信技術(shù)，適用于傳輸范圍短數(shù)據(jù)傳輸速率低的一系列電子元器件設(shè)備之間。 ZigBee無(wú)線通信技術(shù)可于數(shù)以千計(jì)的微小傳感器相互間，依托專門的無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成相互協(xié)調(diào)通信，因而該項(xiàng)技術(shù)常被稱為Home RF Lite無(wú)線技術(shù)、FireFly無(wú)線技術(shù)。ZigBee無(wú)線通信技術(shù)還可應(yīng)用于小范圍的基于無(wú)線通信的控制及自動(dòng)化等領(lǐng)域，可省去計(jì)算機(jī)設(shè)備、一系列數(shù)字設(shè)備相互間的有線電纜，更能夠?qū)崿F(xiàn)多種不同數(shù)字設(shè)備相互間的無(wú)線組網(wǎng)，使它們實(shí)現(xiàn)相互通信，或者接入因特網(wǎng)。

ZigBee技術(shù)是一種新型技術(shù)，它最近出現(xiàn)，主要是依靠無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，它能夠近距離的進(jìn)行無(wú)線連接，屬于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)。在以數(shù)據(jù)信息為載體進(jìn)行的傳輸中，ZigBee技術(shù)是主要的技術(shù)指標(biāo)， 它使用起來(lái)比較安全，而且它的容量性很強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用到人類的日常通信傳輸中。

ZigBee聯(lián)盟在IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了一套有關(guān)組網(wǎng)和應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)，與IEEE僅制定物理層(PHY)和媒體訪問(wèn)控制子層(MAC)底層標(biāo)準(zhǔn)不同，ZigBee聯(lián)盟對(duì)網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層及其配套的支持子層、安全子層都進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。因此，一個(gè)由終端廠商所實(shí)現(xiàn)的完整的ZigBee產(chǎn)品應(yīng)由高層的應(yīng)用規(guī)范、應(yīng)用支持子層、ZigBee設(shè)備對(duì)象(ZDO)子層、網(wǎng)絡(luò)層、MAC和PHY組成。網(wǎng)絡(luò)層及其以上標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議由ZigBee聯(lián)盟制定，IEEE 802.15.4只負(fù)責(zé)PHY和MAC標(biāo)準(zhǔn)。

ZigBee標(biāo)準(zhǔn)與IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)合，使其產(chǎn)品同時(shí)具有低功耗、易組網(wǎng)、短距離互聯(lián)等特性，因此認(rèn)為其應(yīng)用在傳感器網(wǎng)絡(luò)/物聯(lián)網(wǎng)時(shí)具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。間時(shí)，ZigBee聯(lián)盟所制定的標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了整個(gè)開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)的七層協(xié)議，非常利于廠家的實(shí)現(xiàn)。因此，在涉及到傳感器網(wǎng)絡(luò)/物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品和解決方案時(shí)，ZigBee都被認(rèn)為是一種成熟的解決方案。

二、Zigbee技術(shù)存在的難點(diǎn)

1.動(dòng)態(tài)組網(wǎng)和動(dòng)態(tài)路由

目前，Zigbee網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)傳輸方面存在的主要問(wèn)題是動(dòng)態(tài)組網(wǎng)和動(dòng)態(tài)路由。Zigbee網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)不是靜態(tài)的，而是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的。網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)被分隔一定的時(shí)間。它需要通過(guò)無(wú)線信號(hào)交換重新組網(wǎng)，每次都需要將信息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。此時(shí)，需要掃描各種可能的路徑，從最短路徑開(kāi)始。這占用了大量的帶寬資源，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延問(wèn)題也被放大。尤其是在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量增加和傳輸數(shù)量增加的情況下。因此，雖然Zigbee的射頻傳輸速率為250kbps，但多次傳輸后的實(shí)際可用速率會(huì)大大降低。

2.通信穩(wěn)定性較弱

目前國(guó)內(nèi)Zigbee技術(shù)主要使用ISM頻段的2.5G頻率，一般采用信號(hào)反射傳輸。但它的衍射能力并不強(qiáng)。在此期間，由于建筑物等障礙物的阻礙，信號(hào)大大減弱。

因此，需要使用更多的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這個(gè)問(wèn)題的解決方案是使用放大器來(lái)增加Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的傳輸距離。然而，這不可能兩全其美。這種解決方案將大大增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的功耗和成本，ZigBee具有低成本、低功耗的優(yōu)勢(shì)，已將不復(fù)存在。

三、ZigBee模塊的軟件組成

軟件上包含了完整的ZigBee協(xié)議棧，并有自己的PC上的配置工具，采用串口和用戶產(chǎn)品進(jìn)行通訊，并可以對(duì)模塊進(jìn)行發(fā)射功率，信道等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)的配置，使用起來(lái)簡(jiǎn)單快捷。

透?jìng)髂K的好處在于用戶不需要考慮模塊中程序如何運(yùn)行的，用戶只需要將自己的數(shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)送到模塊里，然后模塊會(huì)自動(dòng)把數(shù)據(jù)用無(wú)線發(fā)送出去，并按照預(yù)先配置好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，和網(wǎng)絡(luò)中的目的地址節(jié)點(diǎn)進(jìn)行收發(fā)通訊了，接收模塊會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，如數(shù)據(jù)無(wú)誤即通過(guò)串口送出。

不過(guò)目前來(lái)說(shuō)，大多數(shù)用戶應(yīng)用Zigbee技術(shù)，都會(huì)有自己的數(shù)據(jù)處理方式，以致每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備都會(huì)擁有自己的CPU以便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，所以仍可以把模塊當(dāng)成一種已經(jīng)集成射頻、協(xié)議和程序的“芯片”。

以上便是此次小編帶來(lái)的“Zigbee”相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)本文，希望大家對(duì)Zigbee標(biāo)準(zhǔn)、Zigbee存在的技術(shù)難點(diǎn)以及Zigbee模塊的軟件組成具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!