ZigBee技术简介

ZIGBEE技术简介一、ZIGBEE是什么技术ZigBee 是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术；ZigBee 采取了IEEE 802.15.4强有力的无线物理层所规定的全部优点：省电、简单、成本又低的规格；ZigBee增加了逻辑网络、网络安全和应用层；ZigBee 的主要应用领域包括无线数据采集、无线工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制、远程网络控制等场合；ZigBee 无线可使用的频段有3 个，分别是2.4GHz 的ISM 频段、欧洲的868MHz 频段、以及美国的915MHz 频段，而不同频段可使用的信道分别是16 、 1 、10 个，在中国采用2.4G频段，是免申请和免使用费的频率。

二、ZIGBEE设备功能ZigBee 网络协调器也就是网络的中心节点；ZIGBEE 全功能设备(FFD)也就是网络中的路由或中继；精简功能设备(RFD)也就是网络中的终端节点。

三、ZIGBEE特点ZigBee 技术优势ZigBee 技术在低功耗、低成本和组网能力具有无可比拟的应用优势。

ZigBee 技术标准ZigBee 和802.15.4标准都适合于低速率数据传输，最大速率为250K，与其他无线技术比较，适合传输距离相对较近；ZigBee 无线技术适合组建WPAN网络，就是无线个人设备的联网，对于数据采集和控制信号的传输是非常合适的。

ZigBee 技术的应用定位是低速率、复杂网络、低功耗和低成本应用。

ZigBee 网络比较ZigBee 无线的传输带宽在20-250KB/s范围，适合传感器数据采集和控制数据的传输；ZigBee 无线可以组建大规模网络，网络节点容量达到65535个，具有非常强大的组网优势；ZigBee 技术特有的低功耗设计，可以保证电池工作很长时间。

ZigBee 网络结构ZigBee技术具有强大的组网能力，可以形成星型、树型和MESH网状网，可以根据实际项目需要来选择合适的网络结构；MESH 网状网络拓扑结构的网络具有强大的功能，网络可以通过“多级跳”的方式来通信；该拓扑结构还可以组成极为复杂的网络；网络还具备自组织、自愈功能；星型和族树型网络适合点多多点、距离相对较近的应用。

zigbee技术简介【正文】ZigBee是一种短距离无线通信技术，广泛应用于物联网、家庭自动化、工业自动化等领域。

它以低功耗、低复杂度和低数据传输速率为特点，是一种非常适合于传感器网络的通信协议。

ZigBee技术的出现源于对传统无线通信技术的不足之处的认识。

之前的无线通信技术大多对功耗要求较高，难以应用于需要长期运行的低功耗设备。

而ZigBee技术则专注于解决此类问题，使得各种传感器和移动设备能够通过无线网络进行低耗能的通信。

ZigBee技术采用了IEEE 802.15.4标准，利用2.4GHz频段进行通信。

这一频段已经被工业、科学和医疗（ISM）设备广泛使用，因此ZigBee能够与其他设备共享频谱，提高了通信的灵活性和可靠性。

ZigBee的网络结构非常简单灵活，可以根据应用的需求组成不同类型的网络。

它采用星型拓扑结构，其中一个设备充当协调器的角色，其他设备则作为终端节点进行通信。

这种结构使得网络的建立和维护非常方便，能够适应复杂环境中的通信需求。

另外，ZigBee还采用了分散式的时间频率分割多址（CSMA/CA）机制，用于协调网络中各个设备的通信。

这种机制能够有效减少冲突和碰撞，提高数据传输的可靠性和稳定性。

由于ZigBee技术的特点和优势，它在物联网领域得到了广泛的应用。

在家庭自动化中，ZigBee可用于实现智能家居控制系统，例如灯光控制、温度调节、安防监控等。

其低功耗和低复杂度的特点使得设备能够长时间运行，并且与其他无线设备无缝集成。

在工业自动化中，ZigBee技术也具备适应复杂环境的能力。

它可以用于监测温度、湿度、压力等参数，并将数据传输到上位机进行处理和分析。

同时，ZigBee技术的数据传输速率虽然不高，但足以满足大部分传感器网络的需求。

尽管ZigBee技术具有众多的优点，但也存在一些局限性。

由于其低数据传输速率，不适用于高带宽的应用场景。

此外，2.4GHz频段的使用会受到其他设备的干扰，造成通信质量下降。

zigbee应用ZigBee技术是一种低功耗、近距离、低速率无线通信技术，具有低功耗、低成本、简单易用等特点，广泛应用于智能家居、物联网、能源管理、电力控制等领域。

本文将从ZigBee技术的基本原理、应用案例以及未来发展等方面进行介绍，旨在帮助读者更好地理解和了解ZigBee技术的应用。

一、ZigBee技术基本原理ZigBee技术是一种基于IEEE802.15.4标准的无线通信技术，使用全球2.4GHz频段，采用工作在低速率模式下的设备，适用于大范围的低功耗应用。

ZigBee技术主要包含三个基本组件：设备、协调器和网络。

设备是指采用ZigBee技术的终端设备，如传感器、开关等，用于感知环境信息，并将其通过ZigBee网络传输到协调器。

协调器是ZigBee网络的核心节点，负责组网、路由和管理网络中的设备。

它还可以与上层网络（如无线局域网）进行通信，实现设备与互联网的连接。

网络是由协调器和多个设备组成的拓扑结构，通过ZigBee协议进行通信。

ZigBee网络分为星型、网状和混合三种结构，可以根据不同应用需求选择不同的拓扑结构。

ZigBee技术通过低功耗的无线通信方式实现设备之间的数据传输。

它采用短距离通信，通信距离一般在10-100米之间，适用于室内环境。

同时，ZigBee技术在传输过程中对数据进行了优化，采用了低速率的传输模式，降低了能耗。

二、ZigBee技术应用案例1. 智能家居智能家居是ZigBee技术最常见的应用领域之一。

通过将传感器、开关、灯光等设备连接到ZigBee网络中，实现对家居环境的智能控制。

用户可以通过智能手机、平板电脑等终端设备，远程控制家居设备的开关、调光、温度等功能，提高家居的舒适度和便利性。

2. 物联网ZigBee技术也广泛应用于物联网领域。

通过将物联网设备连接到ZigBee网络中，实现对物联网设备的监测、控制和管理。

例如，智能城市中的环境监测设备可以通过ZigBee网络将环境数据传输到中心服务器，实现对环境状况的实时监测和分析。

Zigbee简介ZigBee（紫蜂）技术是一种低复杂度、低耗电、低数据传输速率、低成本、高可靠且便于组网的双向短距无线通讯技术。

早期曾被称“HomeRF Lite”、“RF- EasyLink”或“fireFly”无线电技术，现统称为ZigBee技术。

它是基于IEEE批准通过一个无线个人区域网标准研制开发的，主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。

ZigBee协议栈是基于IEEE802.15.4的无线网络标准的，将IEEE 802.15.4与ZigBee技术对比，IEEE802.15.4定义了物理层（PHY)和介质访问层（MAC），而ZigBee联盟则在IEEE 802.15.4的基础上定义了网络层（NWK)和应用层（API)。

其中，PHY层主要功能是启动和关闭无线收发器、信道选择、能量监测、链路质量监测、清除信道评估以及通过物理介质对数据包进行发送和接收。

MAC层是信标管理、行道接入、时隙管理、发送确认帧、发送连接及断开请求。

并且，MAC层还为应用合适的安全机制提供了一些方法。

网络层主要用于建立和维护网络连接。

它独立处理传入数据的请求、关联、解除关联和孤立通知请求。

应用层主要为ZigBee技术的实际应用提供一些应有框架模型等，以便对ZigBee技术进行开发应用。

ZigBee无线网络根据不同的需要可采用星状、串状、网状三种不同类型的网络配置，每种配置是由一个协调器（Coordinator)、多个路由器(Router)和多个终端设备节点（End device）组成。

Coordinator和Router均为实现了一组很多服务的全功能设备（Full Function Device,FFD)，终端设备可以为FFD或简化功能设备（RFD）。

一个网络配置仅有一个唯一的协调器负责与所控制的子节点通信，汇集数据和管理发布控制，路由器主要起到通信路由和网络扩展的功能。

其中Coordinator节点是发起网络的，它等待着Router和End —device节点的加入。

Zigbee技术简介Zigbee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。

它此前被称作“HomeRF Lite”或“FireFly”无线技术，主要用于近距离无线连接。

它有自己的无线电标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。

这些传感器只需要很低的功耗，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，因此它们的通信效率非常高。

最后，这些数据就可以进入计算机用于分析或者被另外一种无线技术如WiMax收集。

Zigbee的基础是IEEE802.15.4这是IEEE无线个人区域网(Personal Area Network，PAN)工作组的一项标准，被称作IEEE802.15.4(Zigbee)技术标准。

Zigbee不仅只是802.15.4的名字。

IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，因此Zigbee联盟对其网络层协议和API进行了标准化(如下图2所示)。

完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本节点的4K字节或者作为Hub或路由器的协调器的32K字节。

每个协调器可连接多达255个节点，而几个协调器则可形成一个网络，对路由传输的数目则没有限制。

Zigbee联盟还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识，而且这种利用网络的远距离传输不会被其它节点获得。

Zigbee技术的主要特点包括以下几个部分:*数据传输速率低:一般在10kbps～250kbps，传输速率低，专注于低传输应用;*功耗低: 工作状态下平局功耗在几十毫瓦，休眠状态1μw。

在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月到2年，免去了充电或者频繁更换电池的麻烦。

这也是Zigbee的支持者所一直引以为豪的独特优势;*成本低:因为Zigbee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本。

且Zigbee协议免收专利费。

*时延短:通常时延都在15毫秒至30毫秒之间;*安全:Zigbee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用AES-128，同时可以灵活确定其安全属性;*网络容量大:每个Zigbee网络最多可支持255个设备（最大节点数达6万以上），也就是说，每个Zigbee设备可以与另外254台设备相连接;*优良的网络拓扑能力:ZigBee具有星、树和丛网络结构的能力。

1.ZigBee技术介绍1.1.什么是ZigBeeZigBee又叫紫蜂，是一种低功率无线电通信的开放标准，包括强大可靠的网络协议，安全服务和应用层，以确保设备间的互操作性。

ZigBee标准支持16个在全球范围内免许可证的2.4 GHz频段通道，通道数据传输速率达250kbps，同时也支持868/915MHz频段。

ZigBee技术是随着工业自动化对于无线通信和数据传输的需求而产生的，Zigbee网络省电、可靠、成本低、容量大、安全，可广泛应用于各种自动控制领域。

ZigBee强大的网络协议栈提供全网状路由功能，包括自动路由发现和修复，在不可预知的城市环境中，该功能对于网络的长期运作具有关键的作用。

ZigBee的超低能耗性能支持在非路由连接终端设备上使用电池进行长时间供电。

ZigBee还提供行业审查商业级的安全算法，它结合网络层和数据链路层（节点到节点）的公共密钥加密算法与密钥更新算法，以确保可靠的无线网络安全。

由于ZigBee设备易于安装和维护，既可靠又安全，并能够提供较长的电池寿命和高度可扩展的网络（成千上万的设备），同时可满足嵌入式设备较高的成本控制要求，ZigBee 标准越来越多地被用于连接设备到设备的传感器和控制应用程序。

1.2.ZigBee的应用范围1.3.主流无线通信技术的比较注：(1)单个子网最大节点数为理论值；(2)384Kbps为EGPRS理论传输值；(3)通信距离均为可视距离。

1.4.ZigBee技术的优势●低成本：使用ISM频段，无需申请License，无需缴纳专利费；●超低功耗：支持电池供电运行数年时间；●复杂性低，网络协议简单；●组网简单：自组网和自动路由功能使得网络的构建和维护变得十分容易；●稳定性高：网状网络提供高冗余通信路径，具备路由自动修补和优化能力，保证网络稳定可靠；CSMA/CD技术和重发确认机制确保了网络内数据通信的稳定性；●高安全性：提供了数据完整性检查和鉴权功能，采用通用的AES-128位加密算法；●兼容性：开放的标准使不同供应商的产品可以很容易实现互联互通；国际通用的免费频段使产品准入更为简单；●响应速度快：针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短●网络容量大：单个子网可管理多达65535个节点。

zigbee技术简介第一篇：ZigBee技术简介ZigBee技术是一种基于IEEE 802.15.4标准的低功耗、短距离、无线网络技术，它可以支持广泛的应用场景，例如智能家居、智能城市、工业自动化、医疗保健等。

相比于传统的无线网络技术，如WiFi和蓝牙，ZigBee技术具有以下优势：1. 低功耗：ZigBee设备的电池寿命通常可以达到数月甚至数年，这使其非常适合那些无法方便更换电池的应用场景。

2. 短距离：ZigBee技术适用于局部网络，其通信距离通常在10-100米之间，这减少了通信延迟和能量损耗，同时也提高了通信安全性。

3. 开放标准：ZigBee技术是一个开放的标准，许多公司都可以使用相同的标准来开发和生产设备，这降低了开发成本和市场风险，同时也促进了设备互操作性。

ZigBee技术可以支持多种网络拓扑结构，包括星型、树型和网状结构，其中网状结构最为常见。

在网状结构中，所有设备都可以互相通信，这提高了网络的可扩展性和可靠性。

另外，ZigBee设备也可以进行自组网，这意味着设备可以自动加入网络，让用户部署和管理网络变得更加容易。

除了标准的ZigBee技术，还有一些衍生的协议和标准，例如ZigBee Pro、ZigBee IP、ZigBee Light Link等。

这些协议和标准可以满足不同的应用场景需求，例如ZigBee Pro主要用于工业自动化和安防系统，ZigBee IP用于IPv6网络，ZigBee Light Link用于智能家居照明控制。

总的来说，ZigBee技术是一种非常适合物联网应用的无线网络技术，它具有低功耗、短距离、开放标准等优势，可以帮助用户快速连接物联网设备，实现智能化控制和管理。

第二篇：ZigBee和蓝牙的区别ZigBee和蓝牙都是无线技术，它们之间有什么区别呢？以下是一些常见的区别：1. 适用场景不同蓝牙技术适用于需要高速传输和连接范围较小的场景，例如音频传输、手机、平板电脑和笔记本电脑等，它的通信距离通常在10米左右。

ZigBee技术的无线传感网络研究一、 ZigBee技术简介ZigBee技术是一种低成本、低功耗、短距离、低速率的无线个人局域网技术，是IEEE 802.15.4标准的实现。

ZigBee技术最早由ZigBee联盟在2003年推出，后来由ZigBee联盟逐步完善其标准和技术规范。

ZigBee技术具有联网范围广、功耗低、数据传输可靠等特点，逐渐被广泛应用于无线传感网络系统中。

二、 ZigBee技术在无线传感网络中的应用1.智能家居ZigBee技术在智能家居领域有着广泛的应用。

通过ZigBee技术，可以实现家庭中各种智能设备的互联互通，如智能灯具、智能门锁、智能温控系统等。

传感节点可以通过ZigBee技术与智能家居网关相连，实现智能设备之间的数据交换和控制。

ZigBee技术的低功耗特性也为智能家居设备的长期运行提供了保障。

2.工业自动化在工业自动化领域，ZigBee技术也具有重要的应用价值。

工业场景中需要大量的传感数据采集和设备控制，ZigBee技术可以实现对工业传感节点的集中监控和管理。

ZigBee技术可以实现工业设备之间的无线通信和联网，提高了工业自动化系统的灵活性和可靠性。

3.环境监测在环境监测领域，ZigBee技术可以实现对环境参数的无线采集和传输。

利用ZigBee技术可以搭建环境监测网络，实现对大范围环境参数的实时监测和数据采集。

通过ZigBee 技术，可以实现对大气质量、水质监测等环境参数的长期监测，为环境保护和管理提供数据支持。

4.医疗健康1.多层次网络未来的无线传感网络系统将更加注重多层次网络的构建，ZigBee技术将在此过程中发挥重要作用。

通过构建多层次的传感网络系统，可以实现对不同层次和不同规模数据的有效管理和传输，提高了传感网络系统的整体性能和效率。

2.低功耗通信随着无线传感网络在各领域中的广泛应用，对于传感节点的功耗和通信能耗也将越来越受到关注。

未来ZigBee技术将更加注重低功耗通信的研究和应用，以满足不同领域对于低功耗、长寿命的传感网络设备需求。

ZigBee技术简介1、Zigbee是一种近距离、低复杂度、低功耗、自组网、低数据速率、低成本、高可靠的双向无线通信技术。

适合于自动控制、远程控制领域及家用设备联网，是物联网的核心技术之一。

1.1.Zigbee优势：1)免布线。

实施周期短、费用低，维护成本低2)双轨通信，抗干扰性强，通信稳定。

采用扩频通讯技术；每个节点同时维护两条与主站的通信路径(双轨通信)；并采用多个信道并行传输，即便其中几个信道被干扰，依然可以在其他信道保持通信畅通。

3)自动组网、自动路由、自动修复。

ZigBee网络是智能型网络，每个节点具有自组网特性，不仅作为采集发送节点，还可以为其它节点中继数据。

4)16级级联，网络容量大，扩展性强1.2适用范围：距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。

如短距离自动控制、远程控制及家用设备的无线联网，无线抄表网络、能耗监测及管理系统。

1.3应用案例：写字楼、办公楼、宿舍楼、工厂、酒店、医院、学校等，尤其适用于一些布线困难旧楼改造的能耗管理系统。

2、Zigbee无线自组网络特点：2.1自动组网。

上电后，无线设备自动寻找网络入网2.2自动登记信息。

无线设备入网后，自动将自己的信息上报到网络中心协调点(主站) 2.3数据自动路由。

每个无线设备具备中继路由功能，收到数据会自动继续转发2.4自动修复路径。

自动路由设备原来的路径不通时，可以寻找新的路径连接网络2.5抗干扰。

采用扩频通讯技术、频率快变技术、信道免冲突算法，多信道链接，双轨传输2.6免费频段。

工作频段ISM 2.4GHz，发射功率100mW，接收灵敏度-90dBm两点间通讯距离。

空旷地视距超过200m，小区内视距70-120m，办公建筑屋内视距50-80m，居住建筑物内30-50m，室内20-50m2.7级联通讯。

每个设备均带中继路由功能，可作为节点中继（无需另加中继器），级联深度为16级3、ZigBee/蓝牙/wi-fi等技术的比较ZigBee/蓝牙/wi-fi等技术的比较。

ZigBee无线通讯技术介绍一、ZigBee技术的起源ZigBee是一种新兴的近距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线传感器网络的新技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。

主要用于近距离无线连接，面向无线传感和工业控制应用领域。

它依据802.15.4标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。

这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。

ZigBee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时，通过跳ZigZag形舞蹈来告知同伴，达到交换信息的目的。

可以说是一种小的动物通过简捷的方式实现“无线”的沟通。

人们借此称呼一种专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术，亦包含此寓意。

一般而言,随着通信距离的增大,设备的复杂度、功耗以及系统成本都在增加。

相对于现有的各种无线通信技术,ZigBee技术将是最低功耗和成本的技术。

ZigBee联盟成立于2001年8月，2002年下半年，英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司等四大公司加盟ZigBee联盟，这一事件成为ZigBee技术的里程碑。

到目前为止，加盟ZigBee 联盟的不仅仅只有当初的四大公司，而是涵盖了IT领域以及其它行业的150多家企业。

ZigBee是一组基于IEEE 802.15.4无线标准研制开发的、有关组网、安全和应用软件方面的技术，IEEE 802.15.4仅处理MAC层和物理层协议，ZigBee 联盟对其网络层协议和API进行了标准化。

ZigBee是由ZigBee Alliance所主导的标准，定义了网络层（Network Layer）、安全层（Security Layer）、应用层（Application Layer）、以及各种应用产品的资料（Profile）；而由国际电子电机工程协会（IEEE）所制订的802.15.4标准，则是定义了物理层（PHY Layer）及媒体存取层（Media Access ControlLayer；MAC Layer）二、技术特点：★功耗低ZigBee 技术采用了多种节电的工作模式，在休眠状态下耗电量仅仅只有1μW，通信距离短的情况下工作状态的耗电为30mW，在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月以上；★通信可靠ZigBee采用了CSMA－CA的碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突；MAC层采用了完全确认的数据传输机制，每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息；★网络的自组织、自愈能力强ZigBee的自组织功能：无需人工干预，网络节点能够感知其他节点的存在，并确定连接关系，组成结构化的网络；ZigBee自愈功能：增加或者删除一个节点，节点位置发生变动，节点发生故障等等，网络都能够自我修复，并对网络拓扑结构进行相应地调整，无需人工干预，保证整个系统仍然能正常工作；★成本低设备的复杂程度低，且ZigBee协议是免专利费的，这些可以有效地降低设备成本；ZigBee 的工作频段为免执照频段的2.4GHz，是免使用费的无线通信信道；★网络容量大每个ZigBee网络最多可支持65000个节点，也就是说每个ZigBee节点可以与数万节点相连接。