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什么是ZigBee？
ZigBee是唯一完整的物聯網解決方案——從網狀網絡到允許智能對象協(xié)同工作的通用語言。ZigBee增加了用戶和開發(fā)人員的選擇和靈活性，并通過對堆棧的所有層進行標準化和測試，讓人們相信產品和服務將協(xié)同工作。
ZigBee認證產品可以使用相同的物聯網語言相互連接和通信，數以百萬計的ZigBee產品已部署在智能家居和樓宇中。ZigBee在構建時考慮了向后和向前兼容性。
物聯網技術主要包括無線傳感技術和進程通信技術。進程通信技術包括RFID、Bluetooth.WiFi.ZigBee等。ZigBee是無線傳感網絡的熱門技術之一。可以用在建筑物監(jiān)測、貨物跟蹤、環(huán)境保護等方面。傳感器網絡要求節(jié)點成本低、易于維護、功耗低、能夠自動組網、可靠性高。ZigBee在組網和低功耗方面具有很大優(yōu)勢。
ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術，它源于蜜蜂的八字舞，蜜蜂(bee)是通過飛翔和“嗡嗡"(zig)抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在的方位信息，ZigBee協(xié)議的方式特點與其類似,便取名為ZigBee。
ZigBee技術采用AES加密(高級加密系統(tǒng))，嚴密程度相當于銀行卡加密技術的12倍，因此其安全性較高，同時,ZigBee采用蜂巢結構組網，每個設備能通過多個方向與網關通信，從而保障了網絡的穩(wěn)定性,ZigBee設備還具有無線信號中繼功能，可以接力傳輸通信信息把無線距離傳到1000m以外。另外,ZigBee網絡容量理論節(jié)點為65300個，能夠滿足家庭網絡覆蓋需求，即便是智能小區(qū)、智能樓宇等只需要1個主機就能實現全面覆蓋,ZigBee也具備雙向通信的能力，不僅能發(fā)送命令到設備，同時設備也會把執(zhí)行狀態(tài)和相關數據反饋回來。ZigBee采用極低功耗設計，可以全電池供電，理論上一節(jié)電池能使用2年以上。
ZigBee采用DSSS技術，具有以下特點:
(1)功耗低。ZigBeeAlliance網站公布，和普通電池相比,ZigBee產品可使用數月至數年之久。這就決定了那些需要一年甚至更長時間才需更換電池的設備對它的需求。
(2)接入設備多。ZigBee的解決方案支持每個網絡協(xié)調器帶有255個激活節(jié)點，多個網絡協(xié)調器可以連接大型網絡。2.4GHz頻段可容納16個通道，每個網絡協(xié)調器帶有255個激活節(jié)點(Bluetooth只有8個),ZigBee技術允許在一個網絡中包含4000多個節(jié)點。音視頻通信更加不不了VoIP技術的支持。
(3)成本低。ZigBee只需要80C51之類的處理器以及少量的軟件即可實現，無須主機平臺。從天線到應用實現只需1塊芯片即可。Bluetooth需依靠較強大的主處理器(如ARM7),芯片構架也比較復雜。
(4)傳輸速率低。ZigBee的低功率導致了低傳輸速率，其原始數據吞吐速率在2.4GHz(lOchannels)頻段為250kb/s,在915MHz(6channels)頻段為40kb/s,在868MHz(Ichannel)頻段為20kb/so傳輸距離為10?20m。
(5)短時延。ZigBee的響應速度較快，一般從睡眠轉入工作狀態(tài)只需15ms,節(jié)點連接進入網絡只需30ms,進一步節(jié)省了電能。
(6)高容量。ZigBee可采用星狀和網狀網絡結構，由一個主節(jié)點管理若干子節(jié)點，一個主節(jié)點最多可管理254個子節(jié)點；同時主節(jié)點還可由上一層網絡節(jié)點管理，最多可組成65000個節(jié)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、使用接入控制清單(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(zhí)照頻段。使用工業(yè)科學醫(yī)療(ISM)頻段，即915MHz(美國)、868MHz(歐洲)、2.4GHz(全球)。由于三個頻帶除物理層不同外，其各自信道帶寬也是不同的，分別為0.6MHz、2MHz和5MHz。分別有1個、10個和16個信道。這三個頻帶的擴頻和調制方式也是有區(qū)別的。擴頻都使用的是直接序列擴頻(DSSS),但從比特到碼片的變換差別較大。調制方式都用了調相技術，而868MHz和915MHz頻段采用的是BPSK,2.4GHz頻段采用的是OQPSK。
ZigBee技術規(guī)格
解決方案描述
網絡協(xié)議ZigBee PRO2015（或更新版本）
網絡拓撲結構自我形成、自我修復的MESH
網絡設備類型協(xié)調器（支持路由）、路由器、終端設備、ZigBee綠色電源設備
網絡規(guī)模（理論節(jié)點數）高達65,000
無線電技術IEEE802.15.4-2011
頻帶/頻道2.4GHz（ISM頻段）
16通道（2MHz寬）
數據速率250KB/秒
安全模型集中式（支持安裝代碼）分布式
加密支持AES-128在網絡層
AES-128在應用層可用
通訊范圍（平均）高達300+米（視線）
室內高達75-100米
低功耗支持睡眠終端設備
ZigBee綠色電源設備（能量收集）
舊配置文件支持ZigBee3設備可以加入傳統(tǒng)ZigBee配置文件網絡。
舊設備可能會加入ZigBee3網絡（基于網絡的安全策略）
邏輯設備支持每個物理設備最多可支持240個端點（邏輯設備）
