Zigbee的起源

Zigbee是一種無(wú)線通信協(xié)議，專為低功耗、低數(shù)據(jù)速率和短距離通信設(shè)計(jì)的。

隨著科技進(jìn)步，技術(shù)發(fā)展，對(duì)于無(wú)線接入技術(shù)的需求量不斷增加，而藍(lán)牙盡管優(yōu)點(diǎn)有很多，但是缺陷也同時(shí)存在。比如距離限制、干擾問(wèn)題、功耗大等，應(yīng)用在工業(yè)控制、醫(yī)療監(jiān)護(hù)等行業(yè)則遠(yuǎn)達(dá)不到高可靠的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸要求。直到2003年Zigbee協(xié)議在美國(guó)正式問(wèn)世。

它的起源可以追溯到1998年，當(dāng)時(shí)有一些公司開(kāi)始著手開(kāi)發(fā)一種適用于傳感器和控制設(shè)備之間的低功耗、低成本通信標(biāo)準(zhǔn)。

Zigbee聯(lián)盟成立于2002年，它是一個(gè)由多個(gè)公司組成的聯(lián)盟，致力于推動(dòng)和標(biāo)準(zhǔn)化Zigbee技術(shù)的發(fā)展。該聯(lián)盟的成員包括業(yè)界的一些領(lǐng)先公司，如飛利浦、西門(mén)子、摩托羅拉和休倫等。這個(gè)聯(lián)盟的目標(biāo)是促進(jìn)Zigbee技術(shù)的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)其成為物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和嵌入式無(wú)線通信的標(biāo)準(zhǔn)之一。

Zigbee協(xié)議的設(shè)計(jì)目標(biāo)主要包括低功耗、低成本、自組織和支持大量設(shè)備連接。它在家庭自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療保健和其他領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，成為一種重要的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)。

什么是zigbee？

Zigbee是基于IEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議，zigbee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)。名字來(lái)源于蜜蜂，蜜蜂（bee）是靠飛翔和“嗡嗡”（zig）地抖動(dòng)翅膀的“舞蹈”來(lái)與同伴傳遞花粉所在方位和遠(yuǎn)近信息的，也就是蜜蜂依靠著這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信“網(wǎng)絡(luò)”，因此ZigBee的發(fā)明者們形象地利用蜜蜂的這種行為來(lái)形象地描述這種無(wú)線信息傳輸技術(shù)。

Zigbee的特點(diǎn)

1- 低功耗 ：Zigbee被設(shè)計(jì)成一種低功耗協(xié)議，適用于依賴電池供電的設(shè)備。其低功耗特性使之成為傳感器和其他低功耗設(shè)備的理想選擇，延長(zhǎng)了設(shè)備的電池壽命。
2- 近距離 ：Zigbee適用于相對(duì)短距離的通信，覆蓋范圍通常在幾十米到一百米左右，在增加RF發(fā)射功率之后，亦可增加到1-3km。這個(gè)距離指的是鄰居節(jié)點(diǎn)間的距離。如果通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)之間通信接力，可以實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的傳輸距離。
3- 低速率 ：Zigbee的設(shè)計(jì)目標(biāo)之一是在低功耗的同時(shí)提供足夠的數(shù)據(jù)傳輸能力。它通常用于低帶寬需求的應(yīng)用，例如傳感器數(shù)據(jù)傳輸、控制命令等，速率在幾百kbps范圍內(nèi)。
4- 自組織網(wǎng)絡(luò) ：Zigbee支持自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)可以動(dòng)態(tài)加入或離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，而整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能夠自動(dòng)調(diào)整以適應(yīng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化。這增加了網(wǎng)絡(luò)的靈活性和容錯(cuò)性。
5- 低成本 ：Zigbee的實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，硬件和軟件成本相對(duì)較低。這使得它在大規(guī)模部署和連接大量設(shè)備的應(yīng)用中更為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
6- 高容量 ：Zigbee網(wǎng)絡(luò)能夠支持大量節(jié)點(diǎn)，由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)，最多一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可管理254個(gè)子節(jié)點(diǎn)；同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)。
7- 開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn) ：Zigbee是一種開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，由Zigbee聯(lián)盟維護(hù)，這意味著廠商可以基于該標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)兼容的設(shè)備，提高了設(shè)備之間的互操作性。
8- 安全性 ：Zigbee協(xié)議提供了一些安全特性，包括數(shù)據(jù)加密和認(rèn)證機(jī)制，以確保通信的機(jī)密性和完整性。

Zigbee與藍(lán)牙、Wi-Fi的區(qū)別？

Zigbee、WiFi和藍(lán)牙都是無(wú)線通信技術(shù)，但它們?cè)趹?yīng)用、功耗、覆蓋范圍和數(shù)據(jù)速率等方面有一些顯著的區(qū)別。

功耗：WiFi＞藍(lán)牙＞zigbee

Zigbee：低功耗，適用于依賴電池供電的設(shè)備，具有較長(zhǎng)的電池壽命。

WiFi：相對(duì)較高功耗，適用于主電供電的設(shè)備。

藍(lán)牙：具有不同功耗模式，包括低功耗模式，可在需要時(shí)實(shí)現(xiàn)較低功耗。

通訊距離：WiFi＞zigbee＞藍(lán)牙

Zigbee：適用于相對(duì)短距離通信，一般為幾十米到一百米左右。

WiFi：通常適用于較大范圍的通信，可達(dá)數(shù)百米到數(shù)千米。

藍(lán)牙：主要用于短距離通信，一般為10米左右。

傳輸速率：WiFi＞藍(lán)牙＞Zigbee

Zigbee：較低的數(shù)據(jù)速率，適用于低帶寬需求的應(yīng)用，通常在幾百kbps范圍內(nèi)。

WiFi：高數(shù)據(jù)速率，適用于需要大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用，速率通常在幾十Mbps到幾Gbps之間。

藍(lán)牙：具有可調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)速率，從較低的數(shù)十kbps到較高的數(shù)百kbps或更高，具體取決于藍(lán)牙版本和使用模式。

應(yīng)用領(lǐng)域

Zigbe：主要應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和傳感器網(wǎng)絡(luò)，例如家庭自動(dòng)化、智能城市、工業(yè)自動(dòng)化等。成本較高，但抗干擾性能強(qiáng)，組網(wǎng)穩(wěn)定延遲也較低。

WiFi：主要用于高速數(shù)據(jù)傳輸，如互聯(lián)網(wǎng)接入、局域網(wǎng)連接和視頻流等，對(duì)穩(wěn)定性、功耗等不敏感的場(chǎng)合。

藍(lán)牙：通常用于短距離通信，例如無(wú)線耳機(jī)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、門(mén)鎖、智能手機(jī)與周邊設(shè)備的連接等。通訊距離有限，速率也不如WiFi，不同廠商設(shè)備之間還存在協(xié)議不兼容，但是低功耗低成本同時(shí)可以管理數(shù)據(jù)和聲音傳輸。

審核編輯：湯梓紅