Zigbee协议的特点和结构与应用说明

1、Zigbee协议是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，是一种短距离、低功耗的无线通信技术。是由ZigBee联盟制定的无线通信标准，该联盟成立于2001年8月。2002年下半年，英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司共同宣布加入ZigBee联盟，研发名为“ZigBee”的下一代无线通信标准。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。具体特点如下：

①低功耗。在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作6～24个月，甚至更长。这是ZigBee的突出优势。。

②低成本。通过大幅简化协议（不到蓝牙的1/10），降低了对通信控制器的要求，按预测分析，以8051的8位微控制器测算，全功能的主节点需要32KB代码，子功能节点少至4KB代码，而且Zigbee免协议专利费。

③低速率。ZigBee工作在20～250kbps的速率，分别提供250 kbps（2.4GHz）、40kbps（915 MHz）和20kbps（868 MHz）的原始数据吞吐率，满足低速率传输数据的应用需求。

④近距离。传输范围一般介于10～100m之间，在增加发射功率后，亦可增加到1～3km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力，传输距离将可以更远。

⑤短时延。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3 s。

⑥高容量。ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254个子节点；同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成65000 个节点的大网。

⑦高安全。ZigBee提供了三级安全模式，包括安全设定、使用访问控制清单（Access Control List， ACL） 防止非法获取数据以及采用高级加密标准（AES 128）的对称密码，以灵活确定其安全属性。

⑧免执照频段。使用工业科学医疗（ISM）频段，915MHz（美国）， 868MHz（欧洲）， 2.4GHz（全球） 。

2、ZigBee的网络协议是分层结构，其中物理层、MAC层和链路层采用了IEEE802.15.4（无线个人局域网）协议标准，但在此基础上进行了完善和扩展。其网络层、应用会聚层和高层应用规范（API）由Zigbee联盟进行了制定。

3、我们相信，Zigbee会应用到更多的领域如工业控制里的自动控制领域、医护领域、家庭智能控制领域、消费类电子设备的遥控装置领域、PC外设的无线连接领域等。
责任编辑 LK