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Zigbee:“小领域”成就“大事业”

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技术特点:反其道而行

Zigbee技术最初是由13家通信及传感器领域的知名厂商于2004年底共同发起制定的。同时成立了Zigbee联盟以避免标准混乱带来的内部争斗。Zigbee技术是基于IEEE802.15.4底层协议的网络通信标准,工作在工业开放频段(ISM)上。相对于以往的无线通信网络技术,Zigbee具有低速率(20kbps~250kbps)、近距离(10~300m)、低功耗(工作状态60mw以内)、低复杂度、低成本等特点。在其他无线通信技术不断追求高速率远距离的今天,Zigbee却反其道而行之,向着低速率近距离的方向迈进,其目的就是大幅降低无线终端的成本及功耗。因为只有这样,才能实现其“无所不在”的目的,Zigbee在局部领域这一“小领域”为成就融合泛网“大事业”正发挥不可替代的作用。

Zigbee技术对传感器有着很好的支持,可以在单芯片内实现传感器数据的采集、处理、传输。以往,即使是为了采集传输门窗关闭状态这样的简单信号,最起码也需要一个8位单片机外加无线传输模块来搭建一个最小系统。而在今天,内藏CPU的Zigbee芯片可以使这些东西都集中在单个芯片内。不仅如此,像嵌入式操作系统、TCP/IP协议栈、功能多样的应用程序以及面向传感器领域的多通道AD/DA转换器、多种外围接口等都可以集成在内。

低功耗是Zigbee技术最具优势的地方。在通信状态,Zigbee终端耗电在几十mW,在省电模式下,耗电仅仅几十uW,一节干电池可以工作几个月到1年。基于以上优势,Zigbee不仅向终端消费者提供了价格低廉、操作简单的Zigbee产品,同时也为产品开发商提供了低开发成本、高开发效率的一站式解决方案。在面向价格及功耗敏感而速率要求不高的通信网络终端方面,Zigbee技术具有自己独到的优势。

应用领域:不断丰富

Zigbee技术主要应用在短距离无线网络通信方面。不远的将来,在很多领域里都可以看到Zigbee的身影。

智能家庭:尽管智能家庭的概念已经提出很多年了,但是由于相应的通信技术及应用方面的发展速度缓慢,智能家庭一直没有走向实用化。随着Zigbee技术的出现,智能家庭可能在未来的2到3年内走入人们的生活中。

通过Zigbee网络,我们可以远程控制家里的电器、门窗等。下班前可以在路上就打开家里的空调;下雨的时候可以远程关闭门窗;家中有非法入侵时可以及时得到通知;方便地采集水电煤气的使用量;通过一个Zigbee遥控器,控制所有的家电设备……

智能建筑:通过建立完备的Zigbee网络,智能建筑可以感知随处可能发生的火灾隐患,及早提供相关信息;根据人员分布情况自动控制中央空调,实现能源的节约;及时掌握酒店客房内客人的出入信息,以便在突发事件时及时准确地发出通知。在机场,持有Zigbee终端的乘客们可以随时得到导航信息,比如登机口的位置、航班的变动,甚至附近有什么商店等等。

工业自动化领域:在工业自动化领域,人们可以通过Zigbee网络实现厂房内不同区域温湿度的监控;及时得到机器运转状况的信息;结合RF标签,可以方便地统计库存量……

医疗领域:在医院,Zigbee网络可以帮助医生及时准确地收集急诊病人的信息和检查结果,快速准确地作出诊断。戴有Zigbee终端的患者可以得到全天候体温、脉搏监控;配有Zigbee终端的担架可以遥控电梯门的开关……在医院,时间就是生命,Zigbee网络可以帮助医生和患者争取每一秒的时间。

未来的发展方向

从成立之初到现在,Zigbee联盟已经从最初的13家公司发展到有全球100多家知名厂商加盟的商业团体。在众多厂商的追捧之下,Zigbee技术呈现出蓬勃的发展态势。未来的Zigbee,将向着以下方面发展:

更廉价、更省电。根据最新的信息,一节电池工作3年的Zigbee产品已经面世。在日本的神户机场,所有Zigbee节点仅仅依靠一小块太阳能电池板供电。而随着应用的不断增加,更大的产量必然形成更低廉的价格。

IPv6和Zigbee的结合。IPv6拥有巨大的地址空间,可以为每一个Zigbee节点分配一个全球唯一的网络地址,同时提供安全的通信保障和优良的QoS保证。IPv6和Zigbee的结合是一个必然趋势。

可以预见,在未来的几年之内,Zigbee产品将以各种各样的方式走向我们,成为我们工作生活中不可或缺的一部分。

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