低速、低功耗的無線傳輸技術(shù)—ZigBee

1、低速、低功耗的無線傳輸技術(shù) ZigBee1 無線傳輸協(xié)議 提起無線傳輸技術(shù)，或許很多人會想到紅外（ IrDA ）、想到 調(diào)頻（FM，甚至?xí)氲?GSM CDM, Bluetooth，這些都是無 線技術(shù)發(fā)展的里程碑， 是無線技術(shù)發(fā)展到成熟， 結(jié)合實際應(yīng)運而 生的科技產(chǎn)物，并在各自的領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。隨著通信技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展， 對于短距離無線通 信的需求越來越多， 各大著名半導(dǎo)體廠商組成各種協(xié)議聯(lián)盟， 研 發(fā)出多種應(yīng)用于不同領(lǐng)域的短距離傳輸協(xié)議， 比如用于超短距離 傳輸大批量數(shù)據(jù)的 UW（B （ Ultra Wideband ），應(yīng)用于非標(biāo)準(zhǔn) 無線射頻協(xié)議的ANT以及本文要介紹的

2、，應(yīng)用于低功耗、短距 離傳輸?shù)?ZigBee 協(xié)議。2 協(xié)議的發(fā)展ZigBee 協(xié)議是由包括飛思卡爾半導(dǎo)體在內(nèi)的 ZigBee 聯(lián)盟制 定的無線通信標(biāo)準(zhǔn)， ZigBee 聯(lián)盟成員包括飛思卡爾、摩托羅拉、 三星等著名半導(dǎo)體廠商。 ZigBee 聯(lián)盟的目的是為了在全球統(tǒng)一 標(biāo)準(zhǔn)上實現(xiàn)簡單可靠、價格低廉、功耗低、無線連接的監(jiān)測和控 制。ZigBee 是基于 IEEE802.15.4 標(biāo)準(zhǔn)的低功耗協(xié)議。這一名稱 來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（Bee）是靠飛翔和“嗡嗡” （Zig） 地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息， 也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。 ZigBee 技術(shù)

3、 也是依靠各個節(jié)點去傳遞信息， ZigBee 可以組建成大規(guī)模的網(wǎng) 絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點容量可多達 65535 個。表 1 總結(jié)了各種常見的協(xié)議 的特點以及應(yīng)用領(lǐng)域。從表中可以看到， ZigBee 的特點是傳輸 距離短、復(fù)雜度低、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本、可以組成網(wǎng) 絡(luò)。主要適合用于自動控制和遠程控制領(lǐng)域。（表1）任何協(xié)議，任何產(chǎn)品都要有應(yīng)用才有存在的價值，那么ZigBee 可以應(yīng)用到那些領(lǐng)域呢？圖 1 所示，如下場合適合 ZigBee 技術(shù)： 1）設(shè)備成本低、傳輸數(shù)據(jù)量小。 2）設(shè)備體積小，不便放 置較大的充電電池或者充電模塊。 3）沒有充足的電源支持，只 能使用一次性電池供電。 4）需要較大范圍

4、的通信覆蓋，網(wǎng)絡(luò)中 的設(shè)備非常多，但僅僅用于監(jiān)控或控制。結(jié)合到具體的領(lǐng)域，如 工業(yè)、農(nóng)業(yè)的自動監(jiān)測、控制；TV DVD CD等個人消費電子的無線遙控；家居自動化、安防、門禁；以及一些 PC的外圍設(shè)備， 如鼠標(biāo)、鍵盤；甚至于個人健康的監(jiān)控、診斷等等。3 飛思卡爾系列芯片 飛思卡爾半導(dǎo)體一直是業(yè)界的領(lǐng)軍者。飛思卡爾的 ZigBee 系列產(chǎn)品占全球銷售排名第一。MC1319T弋表的是第一代ZigBee基本協(xié)議產(chǎn)品，兼容 802.15.4 協(xié)議。結(jié)合實際應(yīng)用，飛思卡爾 又研發(fā)了高集成度且低功耗的第二代系統(tǒng)級封裝（SiP）MC1321x系列產(chǎn)品，在同一個封裝內(nèi)集成了微控制器（MCU和射頻（RF）芯片，這

5、樣既減少了產(chǎn)品的尺寸，節(jié)省了成本，又也增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增強了抗干擾能力。又相繼研發(fā)了基于ARM7勺高度集中的MC1322）系列高端產(chǎn)品。為滿足不斷增長的技術(shù)需求，飛思卡爾又為 ZigBee RF4CE 消費電子產(chǎn)品推出了 MC1323）片上系統(tǒng)（SOP系列產(chǎn)品。由于 MC1323x系列具有獨特的監(jiān)測和監(jiān)控功能組合，它非常適合一般 市場應(yīng)用，如遠程控制、電視、機頂盒、便攜式血壓計、體重計 和家用電器等。 此外， 飛思卡爾還為多個不同的硬件平臺提供軟 件、參考設(shè)計以及開發(fā)工具箱，用于評估MC1323）片上系統(tǒng)，并允許開發(fā)人員選擇最能滿足他們需求的硬件和軟件平臺， 更好更 快的把飛思卡爾的 ZigBee 產(chǎn)品應(yīng)用到其研發(fā)產(chǎn)品中去。4 ZigBee 的發(fā)展未來 ZigBee 將緊密結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)大概念方向趨勢的發(fā)展，并 在傳輸層界面上發(fā)揮著重要的的角色。 在 ZigBee 聯(lián)盟的推動下， ZigBee技術(shù)將朝著開發(fā)SoC更多規(guī)范，結(jié)合IPV6，更廉價， 更省電，更快速等方向發(fā)展。 從應(yīng)用領(lǐng)域和方向方面來看， ZigBee 也可以擴