ZigBee在自动化立体库通信系统中的应用

第6期2021年3月No.6March，20210 引言随着我国科学技术整体水平的不断发展和提升，现阶段5G 信息通信模式的出现，为物联网全面发展提供了有力的基础理论支持。

计算机系统、互联网平台以及信息通信技术的发展，为世界范围内的工业发展带来了全新提升。

而物联网平台在未来还将实现原创类型的技术突破，推出智能家电、智能电力网络以及智能化汽车等技术创新成果，最终构成全面互联网的整体系统局面。

1 物联网概述物联网的网络运行从本质上看属于一种网络连接理念，其主要运行目的是将信息流通以及设备感应与互联网相互连接，进而有效完成物体与物体、人与物体的直接连接，最终在此基础上，构成相互连接的网络结构体系。

在实际操作和运转过程中，物联网模式的主要优势是针对物品对象进行全面管理，故物联网系统的构建需要在移动信息通信技术的基础上，开展系统优化和完善，其中RFID 电子技术起到了重要作用，具有现实意义。

换句话说，物联网基础网络结构体系需要在RFID 电子技术的基础上开展，并且通过先进技术手段，有效与互联网平台、信息数据管理系统以及连接技术等有机结合，以此形成大型应用的终端模式，并且以大量移动模式标签所连接的网络作为运作核心。

物联网模式由于自身的优势和运作特点，在未来系统操作中会进一步超越互联网模式，最终实现全球化的物联网模式覆盖，最大限度提升社会发展以及人们生活水平[1]。

2 ZigBee技术概述ZigBee 技术是一种双向无线数传技术和系统，具有成本低廉、方面快捷、使用简便、能耗低等优势，受到了世界各个国家的积极研究和探索。

采用ZigBee 技术的无线传送感应网络结构在实际系统运转过程中，主要的作用是将物联网网络平台内部目标区域里具有一定特殊功能的微型传出节点，通过无线信息通信的模式进行相互连接，一旦节点接收到网络管理层的指令，其系统内部运行软件程序会通过网络线路的选择、信息接收模块等相关功能实现物联网信息的流通。

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无线通信技术及其应用作者：黄丽芬来源：《沿海企业与科技》2007年第04期作者简介：黄丽芬，广西工业职业技术学院计算机与信息工程系教师，广西大学电气学院电力系统及其自动化专业硕士研究生，广西南宁。

530004摘要：ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，文章分析ZigBee技术、特点及其相对其他技术的优势，并对其在现实中的应用前景进行分析和展望。

关键词：ZigBee；无线通信技术；应用引言当前，各种各样的无线通讯方式可谓纷繁芜杂，标准的出台和增强也是层出不穷。

但迄今为止，无线通信技术的应用主要集中在高速率和相对长距离方面，研究重点始终放在提高数据速率上。

然而，低价、低传输率、低功率、短距离的无线通讯市场则发展缓慢，长期以来一直存在着技术短缺的问题。

ZigBee无线通信技术的诞生，填补了这一领域的空白。

zigBee是一种为固定、便携或者移动设备提供低成本、低功耗、短距离低速率的无线通信技术。

其出发点是希望能发展一种易布建的低成本无线网络，相对蓝牙，传输距离更大，支持的网络节点更多，可靠性更高，但功耗却大大降低。

另外由于架构简单、免专利，价格上更有优势。

zigbee这一无线通信技术带来的潜在影响将是巨大的，不仅给无线通信领域带来一场革命性的变化，也将给电子行业带来新一轮的经济增长，促进地区经济发展，并最终影响人们的生产生活。

一、ZigBee简介zigBee一词源自蜜蜂由跳zigzag形状的舞蹈来通知其他蜜蜂有关花粉位置等信息，以达到彼此传达信息的目的。

借此意义，Zigbee作为新一代无线通讯技术的命名。

在此之前，Zigbe 也被称为"HomeRF Lite"，"RF-EasyLink"或"fireFly"无线电技术，目前统称为ZigBee。

ZigBee是一组基于IEEE批准通过的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标准。

长期以来，低成本、低功率、短距离的无线通讯市场一直存在着。

自从Bluetooth问世后，一度让工业控制、家用自动控制、玩具制造商等业者动心不已，而蓝牙的成本却让他们望尘莫及，这导致许多厂商放弃使用。

如今，这些行业厂商领导者都加入IEEE802.15.4联盟，负责制定ZigBee的物理层和媒体介入控制层。

IEEE802.15.4规范是经济，高效，低数据速率（<250 kbps），适用于个人区域网络和对等网格网络的2.4GHz和868/928MHz无线技术。

它是ZigBee应用层和网络层协议的基础。

ZigBee是一种新兴的低成本，低复杂度，低功耗，低数据速率，低成本无线网络技术，是无线标记技术和蓝牙技术之间的技术方案。

主要用于短距离无线连接。

它是基于802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间协调实现通信。

这些传感器需要非常低的功耗，并且通过无线电波将数据从一个传感器传输到另一个传感器，因此它们的通信效率非常高。

多年来，无线技术已经开发出不同的分支机构，适用于不同领域。

最初，许多技术仅用于消费电子通信，如CDMA/GPRS，WI-FI，蓝牙等，但现在随着工业控制的需求，一些无线技术也被应用于工业领域。

就像下面介绍的ZigBee 技术一样。

通过使用这些技术可以解决传统控制因为没有通讯功能而无法实现集中监控的问题，这将操作维护人员从大量繁琐的工作中解放出来，大大减轻了系统的不利影响和人工成本开销。

一般来说，随着通信距离的增加，设备的功耗、系统成本、复杂性都在增加。

与现有的无线通信技术相比，ZigBee技术将是最低的功耗和成本的技术。

同时由于ZigBee技术的数据传输速度和通信范围偏低，ZigBee技术也适用于携带流量较少的数据流量。

所以ZigBee联盟预测了工业控制，消费电子，汽车自动化，农业自动化和医疗设备控制等主要应用领域。

Zigbeeg应用图如图1-1所示：图1-1二、IEEE802.15.4和ZigBee介绍IEEE无线个人区域网(PAN)工作组的IEEE802.15.4技术标准是ZigBee技术的基础。