探索ZigBee技术的应用和优势

无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。一个无线传感器网络通常包括三要素，即传感器、感知对象和观察者。传感器由电源、感知部件、嵌入式处理器、存储器、通信部件和软件等几个部分组成，这些部分相互协调，共同完成对外界信息的感知功能；感知对象是无线传感器网络的监测目标；观察者是无线传感器网络的用户，是传感信息的接收者和应用者。其主要特点有：自组织，传感器网络系统的节点具有自动组网的功能，节点间能够相互通信协调工作；多跳路由，节点受通信距离、功率控制或节能的限制，当节点无法与网关直接通信时，需要由其他节点转发完成数据的传输，因此网络数据传输路由是多跳的；动态网络拓扑，在某些特殊的应用中，无线传感器网络是移动的，传感器节点可能会因能量消耗完或其他故障而终止工作，这些因素都会使网络拓扑发生变化；节点资源有限，节点微型化要求和有限的能量导致了节点硬件资源的有限性。

基于IEEE 802.15.4/ZigBee标准的ZigBee技术是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的无线通信技术，是目前无线传感器网络的首选技术之一。其开发是为了建立一种低成本、低功耗的小区域的无线通信方式，在此基础上通过软件协议栈发展出易布建的大容量、不依赖现有通信网络和现有电力网络的无线网络。ZigBee在工业控制、家庭智能化、无线传感器网络等领域有广泛的应用前景。

图4-1 ZigBee联盟主要成员(www.xing528.com)

ZigBee联盟是一个高速增长的非牟利业界组织，成员包括国际著名半导体生产商、技术提供者、代工生产商以及最终使用者。成员正制定一个基于IEEE 802.15.4、可靠、高性价比、低功耗的网络应用规格。目前超过150多家成员公司正积极进行ZigBee规格的制定工作。其中包括推广委员、半导体生产商、无线技术供应商及代工生产商。推广委员分别为Honeywell、Invensys、Mitsubishi、Freescale、Philips、Samsung、Chipcom、Ember。Zig-Bee联盟主要成员如图4-1所示。

ZigBee联盟的主要目标是以透过加入无线网络功能，为消费者提供更富弹性、更易用的电子产品。ZigBee技术能融入各类电子产品，应用范围横跨全球民用、商用、公用及工业用等市场。生产商终于可以利用ZigBee这个标准化无线网络平台，设计简单、可靠、便宜又省电的各种产品。ZigBee联盟的焦点在于：制定网络、安全和应用软件层；提供不同产品的协调性及互通性测试规格；在世界各地推广ZigBee品牌并争取市场的关注；管理技术的发展。