何为ZigBee

1、ZigBee是和IEEE类似的组织,但是比IEEE小的多,只专注于物联网和无线传感网络。

2、ZigBee是一个协议栈,基于IEEE802.15.4,就像ModbusRTU基于串行总线技术,你用这个协议栈可以实现一种无线传感器网络系统。

ZigBee技术是无线传感网络技术的一个实例化,是能够改变世界的技术之一,相比较其他无线技术(ADHoc),更简洁,就像RISCCISC指令集。针对ZigBee的技术细节,ZigBee产品的最终客户根本不用知道,也就是,ZigBee的产品更易用,简单,就像Apple phone。

ZigBee技术基于IEEE802.15.4标准,基于这个标准的技术有两个特点:

1、嵌入式、低功耗;(主要是指芯片,基于802.15.4标准的芯片,是集合无线、有线、传感器、微处理器、休眠技术于一体,芯片化、低功耗设计,与生俱来的优势!芯片厂商提供提供最简单的Demo。技术固化,芯片用户不能修改,容易利用。

2、无线自组网(主要是指协议栈,用于军事和信息领域的、低带宽、大规模网格通讯;是ZigBee联盟的主要卖点;协议相对不公开,核心代码封装,是软体,拥有核心代码就可以修改。比如MasLinx核心协议栈已经成功移植在TI、ChipCon 2.4G频段和470MH频段)

利用ZigBee技术和可以嵌入ZigBee协议的芯片,最简单你可以实现一种点对点的无线数据通讯,然后,在怎么传输信号呢?你有两种选择:

1、通过传统的有线网络传输;(国内厂家常用方式)

2、继续使用ZigBee的高级组网模式无线Mesh(网格)网络传输。(需要掌握ZigBee无线Mesh协议栈的深入技术,会带来意想不到的效果,比如全无线通讯。)

无线传感网络技术的核心为嵌入式设计(MEMS微芯片技术,片上操作系统SOC等,让具备CPU功能的芯片可以很微小、功耗低、性能高、多功能)、无线自组网技术(可以通过更接近于现实的通讯交流,让设备可以自主选择通讯,是一个颠覆性的特点),当然还有射频和传感等技术。这是ZigBee的物理层,是遵循IEEE802.15.4标准。

ZigBee的网络层就是Mesh自组网技术,对比技术有ADHoc802.11n,也是自组网协议,但因为其物理层功耗高和整个架构设计复杂,应用受限,就像Window不能很好的用于移动设备。ZigBee的网络层也是遵循IEEE802.15.4网络层标准的,是基于全新物理层的,针对移动自组网,更有效地协议栈,就好像在移动智能手机的安卓系统。

相比较ZigBee,有很多类似的基于IEEE802.15.4的技术。
在国外IEEE802.15.4技术很红火,各个厂家(Chipcon、Freescale)纷纷推出自己基于IEEE802.15.4的芯片;很多创业公司采用这些物理层技术,开发自己的组网协议和应用,比如ZigBee协议应用。接着,大公司吞并拥有无线传感网络技术的创业公司,又推出不同的行业应用协议,比如WirelessHART,是基于IEEE802.15.4,并结合Hart协议(类似于RS485串行通讯基础上的协议)推出的工业无线通讯。很多工业自动化的大公司比如西门子、honeywell都已经采用WirelessHart。如果有非常强的应用,类似按键手机发展到智能手机,那么就像Google一样占领技术制高点,融资,你可以开发专属的芯片、协议栈和软件,用自己想用的名字,比如Z9什么的。

ZigBee技术怎么应用呢?

在中国,无线传感网络芯片一般是采用国外知名厂家的,再做集成封装。比如Chipcon给你提供芯片、公板、基本的内部固件(Firmware),你可以按照提供的Demo调整PCB设计、固件。也可以选择开源协议栈,比如你的固件可以选择ZigBee协议栈。不过,如果不交费加入ZigBee联盟你就没有技术支持。没有技术支持,你自己很难修改它,就像很长时间来就有开源的嵌入式Linux,但是,只有谷歌才能在开源的嵌入式Linux基础上弄出个可以“免费”使用安卓(开放源代码)来。

目前,基于WSN的产品,比如基于ZigBee的应用,虽然尺寸不断缩小,性能和价格比也在逐步提高,但安装成本却并未同步下降,为什么?因为没有真正使用无线自组网技术。针对IEEE802 .15.4芯片的产品的红火是基于无线传感核心芯片的基本应用,比如点对点通讯的有源RFID应用。因为自组网协议的复杂,虽然开源,但是也需要投入很多的研究成本。大家不使用用自组网协议,组网还是用传统架构,比如以太网、现场总线等,这就省去了很多的研发成本。

要想将WSN技术用好,比如有专业的硬件、固件和软件设计等综合能力的团队。

如何利用这些新技术改世界呢?

在网络的世界中,卫星通讯网、互联网、3G/4G移动网等构成公共网,局域网、现场总线、无线自组网等构成私有网。“物”能够利用这些网么?“物”之间通过什么途径沟通?如果大量的比人类的数量多的多的“物”需要思维、上网、沟通,那么,必须有适合于物的途径。传统技术肯定是不行的,成本太高,诸多局限,需要更先进的技术,比如无线传感网络技术就是物联网关键技术之一!这些新技术就是打破传统的,你如果还是拿着老路子用这些技术,你就不能改变世界。

何为“物”?想象一下,在物联网中,仪器、设备等就是机器人(自动执行工作的机器装置),不但能相互作用,还可以与社交网络中的操作者、工程师和管理者进行互动。

请问你可以用ZigBee技术改变世界么?