ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術(shù)。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。那么，ZigBee技術(shù)都有哪些優(yōu)缺點呢？
ZigBee技術(shù)優(yōu)點
1、低功耗：工作模式下，ZigBee技術(shù)的傳輸速率低，傳輸數(shù)據(jù)量很小，因此信號的收發(fā)時間很短。其次，在非工作模式情況下，ZigBee的節(jié)點處于休眠狀態(tài)。設(shè)備搜索延遲一般為30ms，休眠**時延為15ms，活動設(shè)備接入信道時延為15 ms。由于工作時間較短，收發(fā)信息功耗較低且采用了休眠模式，使得ZigBee節(jié)點非常省電。ZigBee節(jié)點的電池工作時間可以長達(dá)6個月到2年左右，對于某些占空比(工作時間/(工作時間+休眠時間))小于1%的應(yīng)用，電池的壽命甚至可以超過十年。相比較藍(lán)牙僅能工作數(shù)周，WIFI僅可工作數(shù)小時。
ZigBee技術(shù)
2、低成本：通過大幅簡化協(xié)議，降低了對節(jié)點存儲和計算能力的要求，。根據(jù)研究以8051的8位微控制器測算，全功能設(shè)備需要32K的代碼，精簡功能只需要4KB的代碼，而且ZigBee協(xié)議專利免費。
3、低速率：ZigBee工作在20-250kbit/s的較低速率，分別提供250kbit/s(2.4GHz)、40kbit/s(915MHz)和20kbit/s(868MHz)的原始數(shù)據(jù)吞吐率，能夠滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用要求。
4、近距離：ZigBe設(shè)備點對點的傳輸范圍一般介于10-100米之間。在增加射頻發(fā)射功率后，傳輸范圍可增加到1-3km。如果通過路由和節(jié)點間的轉(zhuǎn)發(fā)，傳輸距離可以更遠(yuǎn)。
5、短時延：ZigBee響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需要15ms。節(jié)點連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。相比較藍(lán)牙需要3-10秒，WIFI需要3秒。
6、網(wǎng)絡(luò)容量大：ZigBee低速率、低功耗和短距離傳輸?shù)奶攸c使得它非常適宜支持簡單器件。ZigBee定義了兩種器件：全功能器件(FFD)和簡化功能器件(RFD)。對于全功能器件，要求它支持所有的49個參數(shù)。而對于簡化功能器件，在最小配置時只要求他支持38個參數(shù)。一個全功能器件可以與簡化功能器件和其他全功能器件通話， 可以按3種方式工作，分別是個域網(wǎng)協(xié)調(diào)器、協(xié)調(diào)器或器件。而簡化功能器件只能與全功能器件通話，僅用于非常簡單的應(yīng)用。一個ZigBee的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點最多包括有255個ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其中有一個是主控(Master)設(shè)備，其余則是從屬(Slove)設(shè)備。若是通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器(Network Coordinator)，整個網(wǎng)絡(luò)可以支持超過64000個ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，再加上各個網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器可以相互連接，整個ZigBee的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)目將是十分可觀。
7、高安全：ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能。在數(shù)據(jù)傳輸過程中提供了三級安全性。**級實際是無安全方式，對于某種應(yīng)用，如果安全并不重要或者上層已經(jīng)提供了足夠的安全保護(hù)，器件就可以選擇這種方式來轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)。對于第二級的安全級別，器件可以使用接入控制清單(ACL)來防止非法器件來獲取數(shù)據(jù)，在這一級不采取加密措施。第三級安全級別在數(shù)據(jù)傳輸過程中，采用AES的對稱密碼。AES可以用來保護(hù)數(shù)據(jù)凈荷和防止攻擊者冒充合法用戶。
8、免執(zhí)照頻段：ZigBee設(shè)備物理層采用工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療(ISM)頻段。
9、數(shù)據(jù)傳輸可靠：ZigBee的媒質(zhì)傳入控制層(MAC層)采用talk-when-ready的碰撞避免機(jī)制。在這種完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制下，當(dāng)有數(shù)據(jù)傳送需求時則立刻發(fā)送，發(fā)送的每個數(shù)據(jù)分組都必須等待接收方的確認(rèn)消息，并進(jìn)行確認(rèn)信息回復(fù)。若沒有得到確認(rèn)信息的回復(fù)就表示發(fā)生了沖突，將重傳一次。采用這種方法可以提高系統(tǒng)信息傳送的可靠性。ZigBee為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時競爭和沖突。同時，ZigBee針對時延敏感的應(yīng)用做了優(yōu)化，通信時延和休眠狀態(tài)**的時延都非常短。
ZigBee技術(shù)缺點
1、成本：目前ZIGBEE芯片出貨量比較大的TI公司，芯片其成本均在2~3美金左右，再考慮到其他外圍器件和相關(guān)2.4G射頻器件，成本難以低于10美金，針對智能家居這種成本敏感而有需要大量節(jié)點的家用設(shè)備，其成本頗為尷尬。
2、通信穩(wěn)定性：目前國內(nèi)Zigbee技術(shù)主要采用ISM頻段中的2.5G頻率，其衍射能力弱，穿墻能力弱。家居環(huán)境中，即使是一扇門，一扇窗，一堵非承重墻，也會讓信號大打折扣。當(dāng)然，有些廠家會使用射頻功放，對2.5G信號進(jìn)行放大，但是這樣會造成額外的輻射污染，同時也和ZIGBEE低功耗，節(jié)能的初衷背道而馳。
ZigBee技術(shù)
3、自組網(wǎng)能力：Zigbee技術(shù)的主要特點是支持自組網(wǎng)能力強(qiáng)，自恢復(fù)能力強(qiáng)，因此，對于井下定位，停車場車位定位，室外溫濕度采集，污染采集等應(yīng)用非常具有吸引力。然而，對于智能家居的應(yīng)用場景中，開關(guān)，插座，窗簾的位置一旦固定，一直不變，自組網(wǎng)的優(yōu)點也就不復(fù)存在，但是自組網(wǎng)所耗費的時間和資源卻依舊高昂。
總結(jié)
Zigbee是一種新興的專為低速率無線個域網(wǎng)(LR-WPAN)而設(shè)計的低成本、低功耗的短距離無線通信協(xié)議，能夠廣泛的應(yīng)用于軍事、工業(yè)、智能家居等領(lǐng)域。但由于Zigbee技術(shù)出現(xiàn)較晚，其規(guī)范及應(yīng)用仍在不斷的完善和發(fā)展之中。
資訊來源：http://www.four-faith.com/html/procenter/zigbee/
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