田广青

ZigBee通信

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随着世界各地对开发“智能电网”日渐增加的兴趣, 需要认可的设计专为低功耗、低数据传输速率网络应用的通信标准。该协议必须是安全的、坚固的和抗外部射频干扰的,以便用于工业和家庭自动化网络。

IEEE 802.15.4标准旨在满足对低成本、低功耗的, 为优化监视和控制应用的无线通信标准。虽然与其他低功率无线通信标准类似,但象快速电源接通反应时间和网状网络的特性,帮助区别于其它现有的IEEE技术。


IEEE 802.15.4标准已经成为低速率无线解决方案的坚实的基础。其好处有:
- 2.4 GHz,16路,250 kbps的数据传输率
- 直接序列扩频(DSSS)工作原理
- CSMA-CA协议
- AES 128加密和身份验证
- 简单的框架结构
- 可靠的数据传输
- 报文确认
- 能量检测和链路质量指示

简单的框架结构提供了大约100个字节的最大有效载荷,这是所需的少量数据的典型的工业和家庭应用。其中一种基于IEEE 802.15.4标准的解决方案是ZigBee - 一个国际公认的开放协议。对于成功实施的智能电网技术, 互操作性是主要要求之一。它由ZigBee联盟支持,确保来自广泛的供应商的部件的互操作性和兼容性。

ZigBee网络的一个显著的有利因素是其网状的通信能力 - 即使用其他节点作为中继转发报文到最大76米范围以外的另一个节点。这种网络也是自愈的 - 信息会在一个失败的节点附近自动重定路由。ZigBee在2.4GHz ISM(工业,科学和医疗)所使用的频段, 已设定在未经当局授权经营范围一边,这意味着任何人都可以使用,而无需从政府监管机构获得授权。