Zigbee作為無線通信技術，在現(xiàn)代生活中具有眾多應用。比如，在智慧農(nóng)場這樣的場景下，Zigbee就發(fā)揮了重要作用。往期文章中，小編對Zigbee底層、Zigbee和藍牙的區(qū)別等均有所介紹。為增進大家對Zigbee的了解，本文將對Zigbee標準、Zigbee存在的技術難點以及Zigbee模塊的軟件組成予以解讀。如果你對Zigbee具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、Zigbee及其標準

ZigBee是一項新型的無線通信技術，適用于傳輸范圍短數(shù)據(jù)傳輸速率低的一系列電子元器件設備之間。 ZigBee無線通信技術可于數(shù)以千計的微小傳感器相互間，依托專門的無線電標準達成相互協(xié)調(diào)通信，因而該項技術常被稱為Home RF Lite無線技術、FireFly無線技術。ZigBee無線通信技術還可應用于小范圍的基于無線通信的控制及自動化等領域，可省去計算機設備、一系列數(shù)字設備相互間的有線電纜，更能夠實現(xiàn)多種不同數(shù)字設備相互間的無線組網(wǎng)，使它們實現(xiàn)相互通信，或者接入因特網(wǎng)。

ZigBee技術是一種新型技術，它最近出現(xiàn)，主要是依靠無線網(wǎng)絡進行傳輸，它能夠近距離的進行無線連接，屬于無線網(wǎng)絡通訊技術。在以數(shù)據(jù)信息為載體進行的傳輸中，ZigBee技術是主要的技術指標， 它使用起來比較安全，而且它的容量性很強，被廣泛應用到人類的日常通信傳輸中。

ZigBee聯(lián)盟在IEEE 802.15.4標準的基礎上開發(fā)了一套有關組網(wǎng)和應用的產(chǎn)業(yè)化標準，與IEEE僅制定物理層(PHY)和媒體訪問控制子層(MAC)底層標準不同，ZigBee聯(lián)盟對網(wǎng)絡層、應用層及其配套的支持子層、安全子層都進行了標準化。因此，一個由終端廠商所實現(xiàn)的完整的ZigBee產(chǎn)品應由高層的應用規(guī)范、應用支持子層、ZigBee設備對象(ZDO)子層、網(wǎng)絡層、MAC和PHY組成。網(wǎng)絡層及其以上標準協(xié)議由ZigBee聯(lián)盟制定，IEEE 802.15.4只負責PHY和MAC標準。

ZigBee標準與IEEE 802.15.4標準的結合，使其產(chǎn)品同時具有低功耗、易組網(wǎng)、短距離互聯(lián)等特性，因此認為其應用在傳感器網(wǎng)絡/物聯(lián)網(wǎng)時具有相當大的優(yōu)勢。間時，ZigBee聯(lián)盟所制定的標準覆蓋了整個開放式系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)的七層協(xié)議，非常利于廠家的實現(xiàn)。因此，在涉及到傳感器網(wǎng)絡/物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品和解決方案時，ZigBee都被認為是一種成熟的解決方案。

二、Zigbee技術存在的難點

1.動態(tài)組網(wǎng)和動態(tài)路由

目前，Zigbee網(wǎng)絡在數(shù)據(jù)傳輸方面存在的主要問題是動態(tài)組網(wǎng)和動態(tài)路由。Zigbee網(wǎng)絡的節(jié)點不是靜態(tài)的，而是實時動態(tài)變化的。網(wǎng)絡中的每個節(jié)點被分隔一定的時間。它需要通過無線信號交換重新組網(wǎng)，每次都需要將信息從一個節(jié)點發(fā)送到另一個節(jié)點。此時，需要掃描各種可能的路徑，從最短路徑開始。這占用了大量的帶寬資源，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延問題也被放大。尤其是在網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)量增加和傳輸數(shù)量增加的情況下。因此，雖然Zigbee的射頻傳輸速率為250kbps，但多次傳輸后的實際可用速率會大大降低。

2.通信穩(wěn)定性較弱

目前國內(nèi)Zigbee技術主要使用ISM頻段的2.5G頻率，一般采用信號反射傳輸。但它的衍射能力并不強。在此期間，由于建筑物等障礙物的阻礙，信號大大減弱。

因此，需要使用更多的網(wǎng)絡節(jié)點進行數(shù)據(jù)傳輸。這個問題的解決方案是使用放大器來增加Zigbee網(wǎng)絡節(jié)點的傳輸距離。然而，這不可能兩全其美。這種解決方案將大大增加網(wǎng)絡節(jié)點的功耗和成本，ZigBee具有低成本、低功耗的優(yōu)勢，已將不復存在。

三、ZigBee模塊的軟件組成

軟件上包含了完整的ZigBee協(xié)議棧，并有自己的PC上的配置工具，采用串口和用戶產(chǎn)品進行通訊，并可以對模塊進行發(fā)射功率，信道等網(wǎng)絡拓撲參數(shù)的配置，使用起來簡單快捷。

透傳模塊的好處在于用戶不需要考慮模塊中程序如何運行的，用戶只需要將自己的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送到模塊里，然后模塊會自動把數(shù)據(jù)用無線發(fā)送出去，并按照預先配置好的網(wǎng)絡結構，和網(wǎng)絡中的目的地址節(jié)點進行收發(fā)通訊了，接收模塊會進行數(shù)據(jù)校驗，如數(shù)據(jù)無誤即通過串口送出。

不過目前來說，大多數(shù)用戶應用Zigbee技術，都會有自己的數(shù)據(jù)處理方式，以致每個節(jié)點設備都會擁有自己的CPU以便對數(shù)據(jù)進行處理，所以仍可以把模塊當成一種已經(jīng)集成射頻、協(xié)議和程序的“芯片”。

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