在(zai)藍(lan)牙(ya)技(ji)術(shu)的(de)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)，人(ren)們(men)發(fa)現(xian)藍(lan)牙(ya)技(ji)術(shu)盡(jin)管(guan)有(you)許(xu)多(duo)優(you)點(dian)

，但(dan)仍(reng)存(cun)在(zai)許(xu)多(duo)缺(que)陷(xian)。對(dui)工(gong)業(ye)，家(jia)庭(ting)自(zi)動(dong)化(hua)控(kong)製(zhi)和(he)工(gong)業(ye)遙(yao)測(ce)遙(yao)控(kong)領(ling)域(yu)而(er)言(yan)，藍(lan)牙(ya)技(ji)術(shu)顯(xian)得(de)太(tai)複(fu)雜(za)，功(gong)耗(hao)大(da)，距(ju)離(li)近(jin)，組(zu)網(wang)規(gui)模(mo)太(tai)小(xiao)等(deng)……而(er)工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)，對(dui)無(wu)線(xian)數(shu)據(ju)通(tong)信(xin)的(de)需(xu)求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)強(qiang)烈(lie)，而(er)且(qie)，對(dui)於(yu)工(gong)業(ye)現(xian)場(chang)
，這(zhe)種(zhong)無(wu)線(xian)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)必(bi)需(xu)是(shi)高(gao)可(ke)靠(kao)的(de)，並(bing)能(neng)抵(di)抗(kang)工(gong)業(ye)現(xian)場(chang)的(de)各(ge)種(zhong)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)。因(yin)此(ci)
，經(jing)過(guo)人(ren)們(men)長(chang)期(qi)努(nu)力(li)
，ZigBee協議在2003年中正式問世了。另外
，ZigBee使用了在它之前所研究過的麵向家庭網絡的通信協議Home RF Lite。

　　

　　

首先ZigBee是IEEE802.15.4協議的代名詞。根據這個協議規定的技術是一種近距離、低複雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術
，主要適合於自動控製和遠程控製領域，可以嵌入各種設備中，同時支持地理定位功能。由於蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位和遠近信息的
，也就是蜜蜂依靠著這樣的方式構成了群體中的通信“網絡”，因此ZigBee的發明者們形象地利用蜜蜂的這種行為來形象地描述這種無線信息傳輸技術。

　　

　　

ZigBee的特點主要有以下八個方麵：

　　

(1)低功耗：在低耗電待機模式下，2節5號幹電池可支持1個節點工作6-24個月
，甚至更長。這是ZigBee的突出優勢。相比之下藍牙可以工作數周、WiFi可以工作數小時;

　　

(2)低成本：通過大幅簡化協議降低成本(不足藍牙的1/10)，也降低了對通信控製器的要求，按預測分析，以8051的8位微控製器測算，全功能的主節點需要32KB代碼
，子功能節點少至4KB代碼，而且ZigBee的協議專利免費;

　　

(3)低速率：ZigBee工作在250kbps的通訊速率
，滿足低速率傳輸數據的應用需求;

　　

(4)近距離：傳輸範圍一般介於10～100m之間，在增加RF發射功率後，亦可增加到1-3km，這指的是相鄰節點間的距離。如果通過路由和節點間通信的接力，傳輸距離將可以更遠;

　　

(5)短時延：ZigBee的響應速度較快，一般從睡眠轉入工作狀態隻需15ms
，節點連接進入網絡隻需30ms，進一步節省了電能。相比較，藍牙需要3-10s、WiFi需要3s;

　　

(6)高容量：ZigBee可采用星狀
、片狀和網狀網絡結構
，由一個主節點管理若幹子節點，最多一個主節點可管理254個子節點;同時主節點還可由上一層網絡節點管理，最多可組成65000個節點的大網;

　　

(7)高安全：ZigBee提供了三級安全模式，包括無安全設定
、使用接入控製清單(ACL)防止非法獲取數據以及采用高級加密標準(AES128)的對稱密碼，以靈活確定其安全屬性;

　　

(8)免執照頻段：采用直接序列擴頻在工業科學醫療2.4GHz(全球)頻段。

　　

　　

ZigBee技術本身，就是因為蘭牙技術不能滿足工業自動化中，對低數據量、低成本、低功耗

、高gao可ke靠kao性xing的de無wu線xian數shu據ju通tong信xin的de需xu求qiu而er產chan生sheng的de。因yin為wei，對dui於yu工gong業ye現xian場chang，這zhe種zhong無wu線xian數shu據ju傳chuan輸shu必bi需xu是shi高gao可ke靠kao的de
，並bing能neng抵di抗kang工gong業ye現xian場chang的de各ge種zhong電dian磁ci幹gan擾rao。ZigBee技術中，使用網狀網拓撲結構，自動路由，動態組網，直序擴頻的方式，就是為了滿足工業自動化控製現場的這種需要。

　　

　　

ZigBee使用IEEE802.15.4協議，這是一種低傳送速率的無限PAN的協議。在標準化方麵，IEEE802.15.4工作組主要負責製定物理層和MAC層的協議，其餘協議主要參照和采用現有的標準，高層應用
、測試和市場推廣等方麵的工作將由ZigBee聯盟負責。

　　

目前IEEE所製訂的無線個域網絡WPAN大致有四：

　　

1)IEEE 802.15.1Bluetooth
，藍芽v1.1;

　　

2)IEEE 802.15.2Bluetooth，藍芽補充規範，降低與WiFi同範疇內運用時的相互幹擾問題;

　　

3)IEEE 802.15.3WiMEDIA，標準速
、高速WPAN;IEEE 802.15.3a UWB，高速WPAN;

　　

4)IEEE 802.15.4ZigBee
，低速WPAN (又稱WSAN, S代表Sensor)。

　　

　　

zaiwoguoheshijieshangdaduoshuqitaguojia，yibanshiyongwuxiandianshebeidoushiyaofupinlvshiyongfeide
，baokuoshoujitongxin，zhibuguoyidongyunyingshangyijingxiangguojiazhifulezhebifeiyong
，bingtongguohaomazhanyongfeidengfangshixiangyonghushouqulezhebifeiyong。zaishiyongqitawuxianshebeishi，nishouxianyaoxiangguojiaxiangguanbumenshenqingpinlvshiyongxuke，ranhougenjunidewuxianshebeisuoshiyongdepinlv，gonglvdaxiaoheshuliangshouqufeiyong。zheshiyibibuxiaodefeiyong，yibanshebeiyinianwangwangyaojiaonajiqianyuandefeiyong。

　　

而er免mian費fei頻pin段duan，是shi指zhi各ge個ge國guo家jia根gen據ju各ge自zi的de實shi際ji情qing況kuang，並bing考kao慮lv盡jin可ke能neng與yu世shi界jie其qi他ta國guo家jia規gui定ding的de一yi致zhi性xing
，而er劃hua分fen出chu來lai的de一yi個ge頻pin段duan，專zhuan門men用yong於yu工gong業ye，醫yi療liao以yi及ji科ke學xue研yan究jiu使shi用yong(ISM頻段)，不需申請而可以免費使用的頻段。我們國家的2.4G頻(pin)段(duan)
，就(jiu)是(shi)這(zhe)樣(yang)一(yi)個(ge)頻(pin)段(duan)。然(ran)而(er)
，為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)大(da)家(jia)都(dou)可(ke)以(yi)合(he)理(li)使(shi)用(yong)，國(guo)家(jia)對(dui)該(gai)頻(pin)段(duan)內(nei)的(de)無(wu)線(xian)收(shou)發(fa)設(she)備(bei)
，在(zai)不(bu)同(tong)環(huan)境(jing)下(xia)的(de)使(shi)用(yong)功(gong)率(lv)做(zuo)了(le)相(xiang)應(ying)的(de)限(xian)製(zhi)
，例(li)如(ru)在(zai)城(cheng)市(shi)環(huan)境(jing)下(xia)，發(fa)射(she)功(gong)率(lv)不(bu)能(neng)超(chao)過(guo)100mW。

　　

ZigBeejuyuwangluobujinkeyitongguotigaomeigejiedianmokuaidefashegonglvhejieshoulingminduyijizengjiajiedianshulianglaikuozhanwangluo，erqiehaikeyitongguochuantongdehulianwangqujiankonglutuyaoyuandeZigBee控製網絡。

　　

但是，在進行擴張要注意的是：

　　

1)隨著發射功率的增加
，耗電量自然要增大
，隻要求耗電也大，便會失去ZigBee本身電能消耗很低的優勢;

　　

2)盡管2.4Ghz是免費頻段，但是不能超過電波法中對於最大功率的限製。

　　

　　

同樣的頻段，采用不同的通信方式則結果也許會有很大的差別，例如ASK、FSK、FHSS、DSSS等抗幹擾能力，通信安全保密性
，可靠性都各不相同。ZigBee係統和CDMA係統一樣，都采用的是直序擴頻技術(DSSS)，它(ta)是(shi)一(yi)種(zhong)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)極(ji)強(qiang)


，保(bao)密(mi)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)都(dou)很(hen)高(gao)的(de)通(tong)信(xin)方(fang)式(shi)。如(ru)果(guo)你(ni)使(shi)用(yong)過(guo)這(zhe)兩(liang)種(zhong)技(ji)術(shu)的(de)通(tong)信(xin)產(chan)品(pin)，你(ni)會(hui)發(fa)現(xian)兩(liang)者(zhe)在(zai)可(ke)靠(kao)性(xing)上(shang)不(bu)同(tong)凡(fan)響(xiang)。

　　

由you於yu擴kuo頻pin技ji術shu在zai正zheng常chang通tong信xin時shi所suo要yao求qiu的de信xin噪zao比bi可ke以yi很hen低di，就jiu是shi說shuo，在zai幹gan擾rao很hen強qiang的de環huan境jing下xia，它ta仍reng然ran能neng夠gou正zheng常chang工gong作zuo。根gen據ju計ji算suan和he實shi驗yan
，這zhe相xiang當dang於yu接jie收shou靈ling敏min度du提ti高gao了le7dBm

，也不容易幹擾別人。換句話說，它可以使用較低的功率傳輸更遠的距離。

　　

　　

其優點如下：

　　

(1)可靠性高：由於ZigBee模塊的集成度遠比一般數傳電台高，分離元器件少，因而可靠性更高;

　　

(2)使用方便安全：因為集成度高，比起一般數傳電台來，ZigBee收法模塊體積可以做得很小，而且功耗低，最大發射電流比一個CDMA手機還要小許多，因而很容易集成或直接安放在到設備之中，不僅使用方便
，而且在戶外攜帶使用時不容易受到損壞;

　　

(3)抗幹擾力強
，保密性好，誤碼率低：ZigBee收發模塊使用的是2.4G直序擴頻技術
，比起一般FSK,ASK和跳頻的數傳電台來
，具有更好的抗幹擾能力
，和更遠的傳輸距離;

　　

(4)免費頻段：ZigBee使用的是免費頻段，而許多數傳電台所使用的頻段不僅需要申請，而且每年都需要向國家無委會交納相當的頻率使用費;

　　

(5)價格低：ZigBee數傳模塊的價格隻有具有類似功能的數傳電台的幾分之一。

　　

　　

簡單的說，ZigBee是一種高可靠的無線數傳網絡，類似於CDMA和GSM網絡
，ZigBee數傳模塊類似於移動網絡基站。通訊距離從標準的75米到幾百米、幾公裏，並且支持無線擴展。

　　

ZigBee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網絡平台，十分類似現有的移動通信CDMA網或GSM網，每一個ZigBee網絡數傳模塊類似移動網絡的一個基站
，在整個網絡範圍內，它們之間可以進行相互通信;每個網絡節點間的距離可以從標準的75米，到擴展後的幾百米
，甚至幾公裏。

　　

與移動通信的CDMA網或GSM網不同的是，ZigBee網wang絡luo主zhu要yao是shi為wei工gong業ye現xian場chang自zi動dong化hua控kong製zhi數shu據ju傳chuan輸shu而er建jian立li，因yin而er，它ta必bi須xu具ju有you簡jian單dan，使shi用yong方fang便bian，工gong作zuo可ke靠kao，價jia格ge低di的de特te點dian。而er移yi動dong通tong信xin網wang主zhu要yao是shi為wei語yu音yin通tong信xin而er建jian立li,每個基站價值一般都在百萬元人民幣以上，而每個ZigBee“基站”卻不到1000元人民幣。每個ZigBee網絡節點不僅本身可以作為監控對象，例如其所連接的傳感器直接進行數據采集和監控，還可以自動中轉別的網絡節點傳過來的數據

　　

除此之外，每一個ZigBee網絡節點(FFD)還可在自己信號覆蓋的範圍內，和多個不承擔網絡信息中轉任務的孤立的子節點(RFD)無線連接。每個ZigBee網絡節點(FFD和RFD)可以支持多達31個的傳感器和受控設備
，每一個傳感器和受控設備終可以有8種不同的接口方式。可以采集和傳輸數字量和模擬量。