在开发一个应用时,协议较底下的层与应用层是互相独立的,它们可以从第三方 来获得,因此用户在开发时要做的就是在应用层进行相应的改动。这样对用户来讲就 省去了很多的麻烦。
Zigbee 协议栈已经实现了 Zigbee 协议,也就是说,当开发用户在使用协议栈进 行程序开发时,只需要在协议栈提供的 API 层进行应用程序的开发,而且在开发过程 中完全不需要担心 Zigbee 协议的具体细节,用户真正需要关心的问题就是:在应用 层的数据是使用哪些函数,并且通过使用什么样的方式把数据发送或者接受的。所以,
用户最重要的不是了解 Zigbee 协议栈的构成原理还是具体内容,而是直接学会使用
Zigbee 协议栈,并进行实际的应用开发。
3。3Zigbee 的特点
图 3-1 Zigbee 标准架构
Zigbee 作为一种无线通信技术,具有如下的主要技术特点。
(1) 数据速率低
最高速率为 250kb/s,最低速率为 10kb/s,不支持语音,视频等大数据量的信息 传输,主要适用于一些温湿度,气体浓度等低数据量的数据采集。
(2) 功耗低
由于 Zigbee 技术的传输速率低,发射功率仅为 1mW,并采用了休眠模式,在休 眠模式状态下的耗电量只需 1μW,而正常工作状态的耗电量也因为 30mW,理论上 讲,Zigbee 设备仅靠 2 节 5 号电池可以维持长达 6 个月到 2 年左右的使用时间,这也 是其他无线传输设备所无法比拟的优势。文献综述
(3) 成本低
由于 Zigbee 的协议简单而且免专利费,所以每块 Zigbee 模块的初始成本能降到
1。5-2。5 美元,正因为这种低成本,才不会制约无线传感器网络的规模。
(4) 网络容量大
一个区域内可以同时容纳最多 100 个 Zigbee 网络,而一个星型结构的 Zigbee 网 络最多可以允许 254 台从设备以及 1 台主设备。所以 Zigbee 的网络容量非常大,并 且网络组成也相当灵活。
(5) 有效范围小
正常的 Zigbee 的有效传输距离在 10-75m 范围,如果需要增加传输距离,则需要 增加发射频率。
(6) 工作频段灵活
Zigbee 可以工作在 2。4GHz(全球通用)、868MHz(欧洲流行)、915MHz(美 国流行)这三个频段上,分别具有最高为 250kb/s、20kb/s 以及 40kb/s 的传输速率。 并且 3 个频段均是免执照频段。而一般情况下,国内的 Zigbee 都采用了 2。4GHz 的工 作频段。
(7) 安全
Zigbee 提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查和鉴权功能,采用 了 AES-128 加密算法。很好地保证了各种实际应用中的安全保障。
3。4 Zigbee 技术与其他几种无线通信技术比较
上一章中,对各种短距离无线传输通信技术均进行了简要介绍,下面简单对其他 几项无线技术和 Zigbee 进行对比分析。
首先是蓝牙技术,虽然蓝牙技术在速率上较 Zigbee 略高,但在其他方面像是功 耗、传输距离,安全属性以及网络的可延展性都不如 Zigbee 技术;
而 WIFI 技术与 Zigbee 相比,以高功耗为代价所换来的高传输速率,需要 WIFI
设备时刻都要携带充电装置。不适合应用在一些低功耗的无线传输环境中;
IrDA 技术的不足之处是:仅能够实现点对点的传输,无法实现点对多点模式, 导致无法像 Zigbee 技术一样有灵活的组网功能,同时,IrDA 的通信设备位置固定, 无法作用于移动设备中,并且通信的距离不能超过 1m 以上,相比于 Zigbee 至少 10m 以上的传输距离就显得望尘莫及了。来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766- Zigbee城市燃气智能监控系统设计+源程序(6):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_100377.html