基于ZigBee的無(wú)線通信技術(shù)研究

摘 要：隨著科技的進(jìn)步，人們對(duì)無(wú)線通信技術(shù)的研究也越來(lái)越深入，特別是對(duì)基于ZigBee的無(wú)線通信技術(shù)研究，使用ZigBee無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)成為未來(lái)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，因此文章將對(duì)基于ZigBee的無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行研究，希望能夠提高對(duì)ZigBee無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：ZigBee技術(shù)；無(wú)線通信；研究應(yīng)用

前言

ZigBee無(wú)線通信技術(shù)可以減少投資成本，降低對(duì)資源的消耗，同時(shí)能夠滿足一些無(wú)線設(shè)備的連接需求，因此使用ZigBee無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)成為未來(lái)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，我們必須加深對(duì)ZigBee無(wú)線通信技術(shù)的研究程度，從而才能更好的利用ZigBee無(wú)線通信技術(shù)為人們的生產(chǎn)生活提供服務(wù)。

1 ZigBee無(wú)線通信技術(shù)概述

ZigBee技術(shù)是一種短距離的無(wú)線通信技術(shù)，它以IEEE802.15.4協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)，是由美國(guó)、荷蘭、英國(guó)和日本組成的ZigBee聯(lián)盟在2002年開發(fā)出來(lái)的[1]。ZigBee無(wú)線通信技術(shù)擁有三個(gè)頻段，分別是915MHz、868MHz、2.4GHz。其中每個(gè)頻段的數(shù)據(jù)傳輸速度都不同，2.4GHz的數(shù)據(jù)傳輸速度最快，其次是915MHz，最后是868MHz。因此他們分別適用于全世界、美國(guó)和歐洲各國(guó)。因?yàn)槊總€(gè)頻段的數(shù)據(jù)傳輸速度不同，傳輸距離也存在著不同，2.4GHz雖然傳輸速度快但是它的傳輸距離只有10米，而868MHz的傳輸距離可長(zhǎng)達(dá)300米。但是實(shí)際的傳輸距離多少還受到應(yīng)用模式、發(fā)射功率、中繼節(jié)點(diǎn)的影響。

ZigBee無(wú)線通信技術(shù)與其他的通信技術(shù)不同，具有以下幾點(diǎn)特點(diǎn)：耗能少，因?yàn)閆igBee無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)射功率很低，只有1mW，并且它擁有休眠模式，可以使用電池工作。此外，它還具有投入成本低、容量大、體積小、反應(yīng)速度快等特點(diǎn)。

2 ZigBee無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用

自ZigBee無(wú)線通信技術(shù)被開發(fā)以來(lái)，深受人們的喜愛，被廣泛應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)中的各個(gè)領(lǐng)域里，其中在以下幾種領(lǐng)域中的應(yīng)用最為突出。

2.1 道路交通領(lǐng)域的ZigBee無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用

將ZigBee無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用于道路交通中可以為人們提供更加準(zhǔn)確的地理位置信息，而且利用ZigBee無(wú)線通信技術(shù)還可以清楚的知道公交車的運(yùn)行情況，可以避免因等公交車而浪費(fèi)很多時(shí)間的情況發(fā)生[2]。另外，使用ZigBee無(wú)線通信技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)紅綠燈的調(diào)節(jié)，根據(jù)道路的具體車流量調(diào)節(jié)紅綠燈的時(shí)間，使紅綠燈的變化更加智能化。利用ZigBee無(wú)線通信技術(shù)要可以對(duì)超速或被盜的車輛進(jìn)行追蹤，查詢，幫助交警更好的管理車輛，提高工作質(zhì)量與水平。

2.2 工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的ZigBee無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用

目前我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)igBee無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用主要是利用其進(jìn)行各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息的收集、加工和處理，并且對(duì)信息處理的結(jié)果進(jìn)行反饋，以便管理者能夠全面、及時(shí)的了解生產(chǎn)的全過(guò)程，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題并且能夠及時(shí)想辦法予以解決。工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)igBee無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)為：對(duì)照明系統(tǒng)的感知控制、生產(chǎn)過(guò)程中火警的預(yù)防管理、在生產(chǎn)過(guò)程對(duì)生產(chǎn)流程的有效控制等等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的有效控制，為人們創(chuàng)造更加良好的生產(chǎn)環(huán)境[3]。

2.3 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)igBee無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用

由于環(huán)境的不斷惡化，一些例如：雪災(zāi)、地震、洪澇災(zāi)害等一些自然災(zāi)害頻頻發(fā)生，為了挽救更多人的生命，對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段的醫(yī)療建設(shè)有了更高的要求，但是目前我國(guó)的醫(yī)療系統(tǒng)大多比較復(fù)雜、昂貴，不能廣泛應(yīng)用到社會(huì)的各個(gè)角落，而且在一些發(fā)生自然災(zāi)害的地區(qū)，由于環(huán)境的限制，一些醫(yī)療設(shè)備會(huì)因?yàn)殡姵氐碾娔芟拇M而無(wú)法進(jìn)行工作，同時(shí)不能進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)操作，是一些醫(yī)療設(shè)備無(wú)法發(fā)揮其最大的作用。但是將ZigBee無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可以很好的解決這些問(wèn)題，而且ZigBee無(wú)線通信技術(shù)的運(yùn)行成本低，耗能低的特點(diǎn)也可以減少醫(yī)療設(shè)備的投入成本，使醫(yī)療系統(tǒng)更加大眾化。

2.4 智能化家居設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)igBee無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)生活環(huán)境與生活質(zhì)量有了更高的要求，在家居設(shè)計(jì)方面更加趨近于現(xiàn)代化、智能化。而將ZigBee無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用于室內(nèi)設(shè)計(jì)中可以很好的滿足人們對(duì)智能化家居的要求。首先我們可以將ZigBee無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用于室內(nèi)的照明系統(tǒng)中，這樣人們?cè)谶M(jìn)行照明時(shí)可以用遙控器對(duì)其進(jìn)行開關(guān)控制，不需要使用傳統(tǒng)的系統(tǒng)開關(guān)進(jìn)行控制。另外利用ZigBee無(wú)線通信技術(shù)可以為每個(gè)家庭成員設(shè)置一個(gè)私人的輪廓，當(dāng)人們回到家時(shí)，ZigBee無(wú)線通信技術(shù)就會(huì)根據(jù)設(shè)置的私人輪廓對(duì)家里的溫度、濕度、燈光等一些設(shè)施進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，滿足人們的需求[4]。

3 ZigBee技術(shù)與其他通信技術(shù)的區(qū)別

現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷很多個(gè)階段，也出現(xiàn)了很多種無(wú)線通信技術(shù)，現(xiàn)階段我們所使用的無(wú)線通信技術(shù)主要是ZigBee無(wú)線通信技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、Wi-Fi無(wú)線局域網(wǎng)等。

其中，藍(lán)牙技術(shù)是最早研發(fā)出來(lái)的無(wú)線通信技術(shù)，主要是實(shí)現(xiàn)手機(jī)與耳機(jī)之間的無(wú)線通信。它只有2.4GHz這一個(gè)頻段，傳輸范圍在10米左右。藍(lán)牙技術(shù)所遵循的協(xié)議為IEEE802.15.1協(xié)議，需要有特定的語(yǔ)音及網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行支撐，因此增加了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的復(fù)雜程度以及成本的投入。

而Wi-Fi無(wú)線局域網(wǎng)通信技術(shù)是現(xiàn)在人們應(yīng)用最為廣泛的一種無(wú)線通信技術(shù)，人們的生活、學(xué)習(xí)、工作已經(jīng)離不開對(duì)其的使用。Wi-Fi無(wú)線局域網(wǎng)主要是為了實(shí)現(xiàn)WLAN的接入，為人們提供上網(wǎng)服務(wù)，但是Wi-Fi無(wú)線局域網(wǎng)的功耗較大，而且在使用過(guò)程需要持續(xù)充電，所以不利于在工業(yè)場(chǎng)所使用。

4 結(jié)束語(yǔ)

ZigBee無(wú)線通信技術(shù)因其低成本、低耗能的優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用于工業(yè)、家庭、醫(yī)療等領(lǐng)域，為人們帶來(lái)了更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，因此我們應(yīng)加深對(duì)ZigBee無(wú)線通信技術(shù)的研究，從而使人們的生活更加趨近于現(xiàn)代化、智能化[5]。

參考文獻(xiàn)

[1]丁飛，張西良，張世慶.基于ZigBee的無(wú)線通信技術(shù)及其應(yīng)用[J].江蘇通信技術(shù)，2006，05：24-27.

[2]周怡 ，凌志浩，吳勤勤.ZigBee無(wú)線通信技術(shù)及其應(yīng)用探討[J].自動(dòng)化儀表，2005，06：5-9.

[3]李成大，張京，倪繼烈.基于ZigBee無(wú)線通信技術(shù)的智能家居系統(tǒng)[J].電訊技術(shù)，2007，05：63-66.

[4]張堯，任登峰，張安琳，等.基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線-低壓載波通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010，10：110-113.

[5]王麗麗，王運(yùn)生，周振紅.ZigBee無(wú)線通信技術(shù)及其在橋梁檢測(cè)中的應(yīng)用[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2009，36：10368-10370.