zigbee介绍－组建自己的zigbee网络

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zigbee介绍－组建自己的zigbee网络现有的自动化信息传输网络

  控制信息的传输，在许多工业实际应用场合是实现自动化控制的关键环节，其主要原因在于，要建立一个通畅可靠的信息传输渠道，有线系统往往需要较大的投入，并承担施工和维护所带来的巨大麻烦。无线系统当然是一种很好的选择，然而要建立一个一般的无线局域网，不仅系统的建设需要很大的投入，数据采集终端的投入也很高，而且系统的安装，运营和管理往往需要专门的技术人员，这无疑对很多用户来讲是一个很大的障碍，另外一般无线系统信号传输的可靠性也存在问题。如果使用现有的移动通信系统GPRS或CDMA1X, 你不仅需要购买价格不菲的网络Modem将你的设备与移动网络相连, 每月支付网络使用费，而且，由于现有的G 网和C网，原来主要是为语音通信而设计，在用于数据传输时，数据的连续性和可靠性有时得不到保证（参阅中国交通信息产业杂志2005年一期刘绪启先生的文章）

新的Zigbee技术将改变这一切

  现在则不同了，有了Zigbee 技术，建立一个，专为自己管辖范围内的自动化信息传输服务的，低成本，高可靠性的无线网络，已经成为一件轻而易举的事情了！

建网简单快捷

  你可以在一个小时内，就可以从无到有，建立起这样一个与你控制计算机相连的无线信息传输网络。它不需要机房，也不需要额外的光纤或电缆连接，只需将香烟盒大小的Zigbee网络模块，直接固定在位置合适的电灯杆上，接上电源（也可使用电池），并将其中的一个模块，通过RS232接口与你的计算机接上即可。

使用方便灵活，适应性强

  网络节点（FFD）之间的距离根据你的实际需要，可以从几十米到几公里，并可向外进行无限延伸（理论上可多到65000个网络节点），对你规划中的整个区域进行覆盖。大量用于应用终端数据采集和控制的无线模块(RFD)不仅价格低，体积小（包括天线的尺寸，只有25 x 45 x 10 mm大小,），耗电量低（用作数据采集时，可使用纽扣，电池寿命可达2年以上），可安装在仪器仪表内部, 使用也非常方便。一个终端无线模块可以连接8个终端设备，和采集多达31个的模拟和数字信号。终端无线模块(RFD)与网络无线连接距离可从10米到100米。
  除此之外，每个网络节点（FFD）的MCU中,都有自动路由和网络控制管理软件，因而FFD都具有自动数据中转和路由功能，用户只需要将他们的远程终端，传感器，以及控制计算机与网络节点相联，而不需要知道他们的数据是如何在网络中传输的；每一个Zigbee网络主节点（FFD）它相当于GPRS/CDMA1X的一个基站，只不过比起移动网络基站来要简单得多；我们所使用的移动网终端--- GPRS/CDMA1X Modem,,就相当于Zigbee网络的一个子节点（RFD）;

成本低

  而且，整个建设成本相信远远超出你的估计，不是高而是低！整个建设成本就是模块和写入模块中的网络管理软件的成本，而最贵的远距离模块，加上网络管理软件的成本仅仅是一般数传模块电台价格几分之一。而大量使用的终端数据采集和控制无线模块(RFD)，不仅性能好，而且价格也非常低，而且随着Zigbee技术的推广，每个终端无线模块的价格将大大下降。
特别适用于工业现场

  更重要的是，在工业实际应用现场，由于电磁场环境比较复杂，一般无线通信设备很难适应，因而可靠性往往不能得到保证。而Zigbee无线通信系统，就是专门工业自动化而设计的，使用的是抗干扰能力极强的直序扩频和动态路由数据传输的通信方式，因而非常适合工业现场环境。另外系统使用的是免费的ISM 2.4Ghz频段，模块的发射功率也满足国家无委会的规定（包括远距离模块）。

可与其它网络互连互通实现异地联网和远程监控

  这个Zigbee网络遵循国际通信标准，可以很容易与其它通信网络实现互联互通，例如,我们可以使用网卡，将我们所建的Zigbee网络与互联网相连，在异地对网络进行操作控制；也可通过网络modem，将 Zigbee网络接入GPRS/CDMA1X移动网，将远处的多个Zigbee局域网连接在一起成为一个网络进行远程管理。

现在你可以大展自动化建设的拳脚了：

1．你的仪器，传感器，控制终端与你的控制计算机之间，可以实现灵活，机动，随意方便的无线连接；不仅可以实现数据的自动采集，还可以实现对终端设备的远程控制。你唯一需要做的，就是根据我们提供的适合工业现场使用的接口协议，将你的终端与我们提供的Zigbee无线网络模块相连即可。

2．适当调整网络节点的布置，还可以对移动目标（包括人员和车辆）的跟踪定位；

3．小区的水电气表的读数，以及安防报警信号，都可以自动传到相关部门的控制计算机上；孤寡老人可方便呼救并得到及时救助；保安人员的巡逻位置的确定和合理调度都变得十分方便容易。

4．医院的化验结果将自动传到控制中心数据库中；需要看护的人员可以在实现远程自动监控（包括血压等身体指标和人员位置）；医生，仪器设备的位置都可以很方便的得到确定。

5．单位内部许多移动的，或临时设备的有关信息，都可以很方便的自动传往控制中心并接收到来自控制中心的反馈信息；外来车辆的位置和相关位置的停留时间都能得到监控；单位内部特殊地区人员的门禁管理，和对进入人员的监控也变得十分简单了。

上海数传将为你的Zigbee网络建设提供一步到位的服务！

我们的Zigbee网络演示/应用开发套件将说明一切！



关于Zigbee技术和有关详细资料请访问我们的网站：www.dtinfo.net.cn
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这里我们将Zigbee技术再做一次介绍：

Zigbee的由来

    在蓝牙技术的使用过程中，人们发现蓝牙技术尽管有许多优点，但仍存在许多缺陷。对工业，家庭自动化控制和遥测遥控领域而言，蓝牙技术显得太复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等，……而工业自动化对无线通信的需求越来越强烈。正因此，经过人们长期努力，Zigbee协议在2003年中通过后，于2004正式问世了。

Zigbee是什么

    Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网，每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信；每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里；另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。例如，你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个Zigbee控制网络。
    不同的是，Zigbee网络主要是为自动化控制数据传输而建立，而移动通信网主要是为语音通信而建立；每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个Zigbee“基站”成本极低;每个Zigbee 网络节点不仅本身可以与监控对对象，例如传感器连接直接进行数据采集和监控，它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料; 除此之外，每一个Zigbee网络节点（FFD）还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点（RFD）无线连接。
每个Zigbee网络节点（FFD和RFD）可以可支持多到31个的传感器和受控设备，每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的接口方式。可以采集和传输数字量和模拟量。

Zigbee技术的应用领域

Zigbee技术的目标就是针对工业，家庭自动化，遥测遥控，汽车自动化、农业自动化和医疗护理等,例如灯光自动化控制，传感器的无线数据采集和监控，油田，电力，矿山和物流管理等应用领域。另外它还可以对局部区域内移动目标例如城市中的车辆进行定位。
通常，符合如下条件之一的应用，就可以考虑采用Zigbee技术做无线传输：　　

1．  需要数据采集或监控的网点多；
2．  要求传输的数据量不大，而要求设备成本低；
3．  要求数据传输可性高，安全性高；
4．  设备体积很小，不便放置较大的充电电池或者电源模块；
5．  电池供电；
6．  地形复杂，监测点多，需要较大的网络覆盖；
7．  现有移动网络的覆盖盲区；
8．  使用现存移动网络进行低数据量传输的遥测遥控系统。
9．  使用GPS效果差，或成本太高的局部区域移动目标的定位应用。

Zigbee 技术的特点

省电：两节五号电池支持长达6个月到2年左右的使用时间　　

可靠：采用了碰撞避免机制，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；节点模块之间具有自动动态组网的功能，信息在整个Zigbee网络中通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性　

时延短：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：可支持达65000个节点
安全：ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用通用的AES-128。高保密性：64位出厂编号和支持AES-128加密　　

Zigbee的发展前景

    Zigbee技术和RFID 技术在2004年就被列为当今世界发展最快，市场前景最广阔的十大最新技术中的两个。关于这方面的报道，你只需在百度，或GOOGLE搜索栏中键入“Zigbee”,你就会看到大量的有关报道。总之，今后若干年，都将是Zigbee技术飞速发展的时期。

Zigbee技术在我国的应用情况

    尽管，国内不少人已经开始关注Zigbee这们新技术，而且也有不少单位开始涉足Zigbee技术的开发工作，然而，由于Zigbee 本身是一种新的系统集成技术，应用软件的开发必须和网络传输，射频技术和底层软硬件控制技术结合在一起。因而深入理解这个来自国外的新技术，再组织一个在这几个方面都有丰富经验的配套的队伍，本身就不是一件容易的事情，因而，到目前为止，国内目前除了本产品外，真正将Zigbee技术开发成产品，并成功地用于解决几个领域的实际生产问题而外，尚未见到其它报道。

Zigbee 和现有移动网（GPRS，CDMA-1X）的比较

1．  无网络使用费：使用移动网需要长期支付网络使用费，而且是按节点终端的数量计算的，而Zigbee没有这笔费用；
2． 设备投入低：使用移动网需要购买移动终端设备，且需要支付数据资费，而使用Zigbee 网络，不仅Zigbee网络节点模块（相当于基站）只需少量设备费用，传输免费，而且，主要使用的网络子节点（相当于手机）的价格还要低得多；
3． 通信更可靠：由于现有移动网主要是为手机通信而设计的，尽管CDMA-1X和GPRS可以进行数据通信，但实践发现，不仅通信数率比设计速率低很多，而且数据通信的可靠信也存在一定的问题。而Zigbee网络则是专门为控制数据的传输而设计的,因而控制数据的传输具有相当的保证。
4． 高度的灵活性和低成本：首先，通过使用覆盖距离不同,功能不同的Zigbee网络节点，以及其它非Zigbee系统的低成本的无线收发模块，建立起一个Zigbee局部自动化控制网，（这个网络可以是星型，树状，网状及其共同组成的复合网结构）再通过互联网或移动网与远端的计算机相连，从而实现低成本，高效率的工业自动化遥测遥控；
5．比起现有的移动网来，尽管Zigbee仅仅只是一个局域网，覆盖区域有限，但它却可以与现有的移动网，互联网和其它通信网络相连接，将许多Zigbee局域网相互连成为一个整体。有效的解决移动网的盲区覆盖问题：我们知道，现有移动网络在许多地方存在盲区，特别是铁路，公路，油田，矿山等野外，更是如此。而增加一个移动基站或直放站的费用是相当可观的，此时使用Zigbee网络进行盲区覆盖不仅经济有效，而且往往是现在唯一可行手段。

Zigbee与现有数传电台的比较

1． 可靠性高：由于Zigbee模块的集成度远比一般数传电台高，分离元器件少，因而可靠性更高；
2．  使用方便安全：因为集成度高，比起一般数传电台来，Zigbee收法模块体积可以做得很小，而且功耗低，例如远距离传输模块（2-5公里），最大发射电流比一个CDMA手机还要小许多，因而很容易集成或直接安放在到设备之中，不仅使用方便，而且在户外使用时，不容易受到破坏；
3．  抗干扰力强，保密性好，误码率低：Zigbee收发模块使用的是2.4G 直序扩频技术，比起一般FSK, ASK和跳频的数传电台来，具有更好的抗干扰能力，和更远的传输距离；参阅我们网站中有关CDMA直序扩频技术的优越性讨论，和Cypress公司有关实验报道。
4．  免费频段：Zigbee使用的是免费频段，而许多数传电台所使用的频段不仅需要申请，而且每年都需要向国家无委会交纳相当的频率使用费。
5． 价格低： Zigbee数传模块的价格只有具有类似功能的数传电台的几分之一；
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