ZigBee:“掌”控无线生活

发布时间:2008/6/5 0:00:00 访问次数:390

“索诺马溪谷，气温急剧上升。但这家位于吉克庄园的葡萄酒商正在通过每棵葡萄树上的小型无线zigbee传感器密切地监控自己的田地。这些一枚硬币大小的机器可以跟踪土壤的温度和营养成分等数据。它们利用卫星无线发射机相互连接。”当解释zigbee无线技术是怎样改变我们生活的时候，《商业周刊》如是描述。然而事实或许更加美妙。尽管21世纪的人们并没有实现科幻小说中的某些预言。然而更为奇妙的场景很快便会成为现实:只需一台电脑，一切尽在掌控之中。你可以一边从个人pc中调控欣赏在平面电视上播放的影片，一边控制烤箱的温度，等待享受美味的下午茶，同时密切地监控与了解一切需要关注的信息:工作室里机器的运行，实验室里研究的进度，家中饮用水的成分和空气中或许可能出现有毒物质的示警，酒窖里不同位置的温度与湿度，私家公路的灯光调控，各类仪表的数据变更……不会再有过火而败味的美食，更不会有《小鬼当家》中入室的匪徒，火灾和毒气泄漏都将最大程度地被防止，博物馆的馆长则不再担惊受怕地忧虑古董名画的命运。

　　而这一切，皆无需线缆。

　　如同计算机从单任务到多任务的跨越一般，人类将从事事亲历亲为却免不了顾此失彼的尴尬中解脱出来，同时兼顾生活与工作的方方面面，一切将变得从容而妥当。最为诱人的是，这样的效率不需要被烦冗杂乱的设备线路所缠绕，无线传感zigbee将工作与生活的广阔空间浓缩于双手可以掌控的距离。

　　何谓zigbee

　　zigbee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。它此前被称作“homerf lite”或“firefly”无线技术，主要用于近距离无线连接。它有自己的无线电标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。最后，这些数据就可以进入计算机用于分析或者被另外一种无线技术如wimax收集。

　　zigbee的基础是ieee 802.15.4，这是ieee无线个人区域网(personal area network，pan)工作组的一项标准，被称作ieee 802.15.4(zigbee)技术标准。

　　zigbee不仅只是802.15.4的名字。ieee仅处理低级mac层和物理层协议，因此zigbee联盟对其网络层协议和api进行了标准化。完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本节点的4k字节或者作为hub或路由器的协调器的32k字节。每个协调器可连接多达255个节点，而几个协调器则可形成一个网络，对路由传输的数目则没有限制。zigbee联盟还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识，而且这种利用网络的远距离传输不会被其它节点获得。

　　zigbee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四大巨头共同宣布，它们将加盟“zigbee 联盟”，以研发名为“zigbee”的下一代无线通信标准，这一事件成为该项技术发展过程中的里程碑。

　　到目前为止，除了invensys、三菱电子、摩托罗拉和飞利浦等国际知名的大公司外，该联盟大约已有25家成员企业，并在迅速发展壮大。其中涵盖了半导体生产商、ip服务提供商、消费类电子厂商及oem商等，例如honeywell、eaton和invensys metering systems等工业控制和家用自动化公司，甚至还有像mattel之类的玩具公司。所有这些公司都参加了负责开发zigbee物理和媒体控制层技术标准的ieee 802.15.4工作组。

　　超越蓝牙的简单实用

　　1999年，蓝牙热潮席卷全球，然而发展数年，一直受芯片价格高、厂商支持力度不够、传输距离限制及抗干扰能力差等问题的困扰。低功耗、低成本的无线网络要求令zigbee应运而生，大幅简化蓝牙的复杂规格，专注于低传输应用。不过相关规格已与现有的蓝牙脱钩。于是有媒体甚至预言:zigbee和uwb (ultra-wideband超宽频道)切入市场可能使蓝牙尚未普及即成历史。这种论调显然言过其实，因为zigbee不支持语音，但zigbee的低价格、低功耗和可靠支持成为其闪亮登场的亮点，使得它超越蓝牙的简单实用成为事实。

　　zigbee技术的主要特点包括以下几个部分:

　　* 数据传输速率低:只有10k字节/秒到250k字节/秒，专注于低传输应用;

　　* 功耗低: 在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月到2年，免去了充电或者频繁更换电池的麻烦。这也是zigbee的支持者所一直引以为豪的独特优势;

　　* 成本低:因为zigbee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本。且zigbee 协议免收专利费。