Zigbee：“小領(lǐng)域”成就“大事業(yè)”

作為當(dāng)前唯一的面向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，Zigbee的目標(biāo)是建立一個“無所不在的傳感器網(wǎng)絡(luò)”。盡管在無線網(wǎng)絡(luò)方面，同時存在著其他幾種無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，比如802.11b、Bluetooth、UWB、RFID、IrDA、可視光通信等等，但是Zigbee技術(shù)仍然以其獨有的特性，在眾多的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中熠熠生輝。 

技術(shù)特點：反其道而行 

Zigbee技術(shù)最初是由13家通信及傳感器領(lǐng)域的知名廠商于2004年底共同發(fā)起制定的。同時成立了Zigbee聯(lián)盟以避免標(biāo)準(zhǔn)混亂帶來的內(nèi)部爭斗。Zigbee技術(shù)是基于IEEE802.15.4底層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)，工作在工業(yè)開放頻段（ISM）上。相對于以往的無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，Zigbee具有低速率（20kbps～250kbps）、近距離（10～300m）、低功耗（工作狀態(tài)60mw以內(nèi)）、低復(fù)雜度、低成本等特點。在其他無線通信技術(shù)不斷追求高速率遠(yuǎn)距離的今天，Zigbee卻反其道而行之，向著低速率近距離的方向邁進，其目的就是大幅降低無線終端的成本及功耗。因為只有這樣，才能實現(xiàn)其“無所不在”的目的，Zigbee在局部領(lǐng)域這一“小領(lǐng)域”為成就融合泛網(wǎng)“大事業(yè)”正發(fā)揮不可替代的作用。 

Zigbee技術(shù)對傳感器有著很好的支持，可以在單芯片內(nèi)實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的采集、處理、傳輸。以往，即使是為了采集傳輸門窗關(guān)閉狀態(tài)這樣的簡單信號，最起碼也需要一個8位單片機外加無線傳輸模塊來搭建一個最小系統(tǒng)。而在今天，內(nèi)藏CPU的Zigbee芯片可以使這些東西都集中在單個芯片內(nèi)。不僅如此，像嵌入式操作系統(tǒng)、TCP/IP協(xié)議棧、功能多樣的應(yīng)用程序以及面向傳感器領(lǐng)域的多通道AD/DA轉(zhuǎn)換器、多種外圍接口等都可以集成在內(nèi)。 

低功耗是Zigbee技術(shù)最具優(yōu)勢的地方。在通信狀態(tài)，Zigbee終端耗電在幾十mW，在省電模式下，耗電僅僅幾十uW，一節(jié)干電池可以工作幾個月到1年?；谝陨蟽?yōu)勢，Zigbee不僅向終端消費者提供了價格低廉、操作簡單的Zigbee產(chǎn)品，同時也為產(chǎn)品開發(fā)商提供了低開發(fā)成本、高開發(fā)效率的一站式解決方案。在面向價格及功耗敏感而速率要求不高的通信網(wǎng)絡(luò)終端方面，Zigbee技術(shù)具有自己獨到的優(yōu)勢。 

應(yīng)用領(lǐng)域：不斷豐富 

Zigbee技術(shù)主要應(yīng)用在短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信方面。不遠(yuǎn)的將來，在很多領(lǐng)域里都可以看到Zigbee的身影。 

智能家庭：盡管智能家庭的概念已經(jīng)提出很多年了，但是由于相應(yīng)的通信技術(shù)及應(yīng)用方面的發(fā)展速度緩慢，智能家庭一直沒有走向?qū)嵱没?。隨著Zigbee技術(shù)的出現(xiàn)，智能家庭可能在未來的2到3年內(nèi)走入人們的生活中。 

通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)，我們可以遠(yuǎn)程控制家里的電器、門窗等。下班前可以在路上就打開家里的空調(diào)；下雨的時候可以遠(yuǎn)程關(guān)閉門窗；家中有非法入侵時可以及時得到通知；方便地采集水電煤氣的使用量；通過一個Zigbee遙控器，控制所有的家電設(shè)備…… 

智能建筑：通過建立完備的Zigbee網(wǎng)絡(luò)，智能建筑可以感知隨處可能發(fā)生的火災(zāi)隱患，及早提供相關(guān)信息；根據(jù)人員分布情況自動控制中央空調(diào)，實現(xiàn)能源的節(jié)約；及時掌握酒店客房內(nèi)客人的出入信息，以便在突發(fā)事件時及時準(zhǔn)確地發(fā)出通知。在機場，持有Zigbee終端的乘客們可以隨時得到導(dǎo)航信息，比如登機口的位置、航班的變動，甚至附近有什么商店等等。 


工業(yè)自動化領(lǐng)域：在工業(yè)自動化領(lǐng)域，人們可以通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)廠房內(nèi)不同區(qū)域溫濕度的監(jiān)控；及時得到機器運轉(zhuǎn)狀況的信息；結(jié)合RF標(biāo)簽，可以方便地統(tǒng)計庫存量…… 

醫(yī)療領(lǐng)域：在醫(yī)院，Zigbee網(wǎng)絡(luò)可以幫助醫(yī)生及時準(zhǔn)確地收集急診病人的信息和檢查結(jié)果，快速準(zhǔn)確地作出診斷。戴有Zigbee終端的患者可以得到全天候體溫、脈搏監(jiān)控；配有Zigbee終端的擔(dān)架可以遙控電梯門的開關(guān)……在醫(yī)院，時間就是生命，Zigbee網(wǎng)絡(luò)可以幫助醫(yī)生和患者爭取每一秒的時間。 

未來的發(fā)展方向 

從成立之初到現(xiàn)在，Zigbee聯(lián)盟已經(jīng)從最初的13家公司發(fā)展到有全球100多家知名廠商加盟的商業(yè)團體。在眾多廠商的追捧之下，Zigbee技術(shù)呈現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展態(tài)勢。未來的Zigbee，將向著以下方面發(fā)展： 

更廉價、更省電。根據(jù)最新的信息，一節(jié)電池工作3年的Zigbee產(chǎn)品已經(jīng)面世。在日本的神戶機場，所有Zigbee節(jié)點僅僅依靠一小塊太陽能電池板供電。而隨著應(yīng)用的不斷增加，更大的產(chǎn)量必然形成更低廉的價格。 

IPv6和Zigbee的結(jié)合。IPv6擁有巨大的地址空間，可以為每一個Zigbee節(jié)點分配一個全球唯一的網(wǎng)絡(luò)地址，同時提供安全的通信保障和優(yōu)良的QoS保證。IPv6和Zigbee的結(jié)合是一個必然趨勢。 

可以預(yù)見，在未來的幾年之內(nèi)，Zigbee產(chǎn)品將以各種各樣的方式走向我們，成為我們工作生活中不可或缺的一部分。