物联网时代之ZigBee到来

ZigBee是一种新兴的短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术。

主要用于近距离无线连接。它依据IEEE 802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。

802.15.4强调的就是省电、简单、成本又低的规格。

802.15.4的物理层（PHY）采用直接序列展频（DSSS， Direct Sequence Spread Spectrum ）技术，以化整为零方式，将一个讯号分为多个讯号，再经由编码方式传送讯号避免干扰。

在媒体存取控制（MAC）层方面，主要是沿用WLAN中802.11系列标准的CSMA/CA方式，以提高系统兼容性，所谓的CSMA/CA是在传输之前，会先检查信道是否有数据传输，若信道无数据传输，则开始进行数据传输动作，若有产生碰撞，则稍后重新再传。可使用的频段有3个，分别是2.4GHz的ISM频段、欧洲的868MHz频段、以及美国的915MHz频段，而不同频段可使用的信道分别是16、1、10个。

ZigBee主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制等。

ZigBee的特点

数据传输速率低：10KB/秒~250KB /秒，专注于低传输应用

功耗低：在低功耗待机模式下，两节普通5号电池可使用6~24个月

成本低：ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本

网络容量大：网络可容纳65，000个设备。

时延短：通常时延都在15ms~30ms

安全： ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，采用AES-128加密算法（美国新加密算法，是目前最好的文本加密算法之一）

ZigBee的发展趋势

ZigBee技术在ZigBee联盟和IEEE802.15.4的推动下，结合其他无线技术，可以实现无所不在的网络。它不仅在工业、农业、军事、环境、医疗等传统领域有具有巨大的运用价值，在未来其应用可以涉及到人类日常生活和社会生产活动的所有领域。

随着ZigBee在物联网的应用越来越广泛，国际主流MCU制造商NXP，飞思卡尔，Ember，TI等相继推出单芯片解决方案。

实际应用场合的不同，对ZigBee模块的功能需求和组网方式均有所差异。NXP针对物联网市场推出了具备高性能、超低功耗等特性的JN516x系列无线微控制器，以JN5168为例介绍ZigBee常用的两种通信方式。

点对点和点对多点：

这是一种简单的点对点或点对多点的传输方式，节点间的通信相当于“隐形的串口”。这个固件的特点是可以控制模块进入休眠低功耗模式，并且能睡眠唤醒。而且带TOF测距与场强测距功能。

组网模式：

基于JenNet-IP组网串口透明传输的通讯协议，JenNet-IP则是是一种专门面向住宅、商业和工业等物联网应用推出的基于IP的无线网络协议栈。支持多级路由的复杂树状网络拓扑结构。

目前ZigBee已经在诸如路灯控制系统，智能家居，景观灯控制等行业大量应用起来了。未来的ZigBee发展向着更低功耗、更低成本、更低门槛的方向发展，物联网时代，ZigBee必然占有重要的地位。