ZigBee无线通信技术及其应用

ZigBee无线通信技术及其应用

李力

广东德生科技股份有限公司广东广州510663

摘要：目前，随着我国科学技术的不断发展，用于终端间直接通信的一些短距离无线通信技术得到了非常好的发展前景。不管是手机使用的无线、蓝牙，还是卫星以及GPS定位都需要依靠无线通信技术才能完成。本文主要对ZigBee无线通信技术的工作原理进行了分析，然后结合ZigBee无线通信技术在各个领域中的应用进行了深入的探究。

关键词：ZigBee无线通信技术；应用研究；家庭智能

结合目前的实际情况来看，人们所使用的手机蓝牙经常会受到各种外界因素的限制，导致信号在传输的过程中经常出现不稳定的现象，另外这种技术在研发时也需要很多资金的投入，这也是蓝牙技术一直没有得到普遍应用的主要原因。随着ZigBee无线通信技术的产生就可以对这些问题进行有效的解决，ZigBee无线通信技术具有一定的可靠性和稳定性，有着较大的网络容量，并且在研发的时候也不需要太多成本的投入。正是因为这样，ZigBee无线通信技术在很多领域都得到了非常广泛的应用。

1ZigBee无线通信技术的基本原理

ZigBee无线通信技术的主要原理是使用者之间在距离比较短的情况下实现互相通信的目的。ZigBee无线通信技术比较适合用在信息和数据这种流量比较小的业务中，因为这样就可以镶嵌在通信设备上，方便人们的随身携带。如今，ZigBee无线通信技术在很多行业都得到了广泛的使用，其中应用最普遍的有医疗行业、工业领域以及智能家居等，ZigBee无线通信技术在未来有着良好的发展前景。

2ZigBee无线通信技术的特点

2.1传输可靠性

ZigBee的数据链路层主要是采用了CSMA-CA技术，这种技术在处理数据传输环节中的冲突时是采用竞争仲裁的方式进行的。冲突产生的机率与网络传输量之间是成正比的，当传输量小时，冲突产生的机率也会变小，同样当网络的吞吐量不断增大的时候，传输的速度也会相应的增加，这样就可以有效的保证数据传输的可靠性。

2.2研发成本低

ZigBee无线通信技术之所以得到了非常广泛的使用和推广，其中有一个非常重要的原因就是在生产时不需要太多资金的投入。根据目前的实际情况可以看出，最基本的ZigBee模块的成本大概在六十元左右，另外，ZigBee无线通信技术的协议都不需要任何费用的投入，相比于其他技术来说所需要的成本非常低，在一定程度上促进ZigBee无线通信技术得到了非常迅速的发展。

2.3网络容量非常大

ZigBee一共包含了三种不同的结构，分别是星型、簇状型以及网状型等。这几种拓扑结构的主节点最多的情况下可以管理230个子节点，同时，主节点也可以由上一层的节点进行管理，由此可以看出，ZigBee大概就可以构造出70000个节点的超大型网络，在一定程度上增加了ZigBee技术的网络容量。

2.4安全性好

ZigBee无线通信技术主要利用了数据包完整、科学、可靠的检测性能，不但可以做到识别和支持认证，同时还能应用AES-128这一加密型算法。将这些功能有效的融合在一起，ZigBee无线通信技术中的所有软件都可以非常方便的认证自身的安全性和可靠性。另外，ZigBee技术还应用了摩擦避免对策，之后在安装其他通信工程时也可以有效的进行，在一定程度上降低了传输数据与流量的冲突问题。

3ZigBee无线通信技术的应用

3.1城市轨道交通行业

轨道交通是目前刚刚兴起的一类交通行业，对于解决城市的交通拥堵问题作出了巨大的贡献。轨道交通中的设备以及运行的状况将直接关系到人们的出行安全，因此，要想为人们的生命财产安全提供一定的保障，就必须对相应的检测工作引起重视。因为ZigBee无线通信技术具有低能耗以及低成本的特点，如今在交通行业的检测工作中得到了非常广泛的应用。除此之外，ZigBee无线通信技术适合距离比较短的情况下进行作业，所以在应用的同时一定要结合传输速度比较快的远距离通信技术，这样才能才轨道交通的检测工作中发挥出真正的作用。因此，轨道交通的检测工作中，一般都是将ZigBee无线通信技术与GPRS技术有效的融合，通过这种方式就可以实现远距离以及安全可靠的实时监测。

3.2医疗监控以及通信传输

医院的网络数据库都是具备一个相应的数据管理中心的，一般情况下，为了看护人员可以在较快的时间内看到相关的数据信息，医院的数据中心都会设置在离护士人员值班比较近的地方。在这个非常重要的数据管理中心里，会设置一个ZigBee无线网络的接入点，这样就可以将每一个病房内的无线网络与数据信息进行有效的连接，然后通过ZigBee无线通信技术就可以对这些相关的数据进行传输。一般情况下，网路接入点的主要移动设备为无线ZigBee路由器，同样的在每一个病房里也会安装一台ZigBee路由器，这样就可以使网络接入点与每一个病房的患者之间进行信息的传输。

3.3智能家居无线控制网络

随着人们生活水平的不断提高，如今人们在生活的方式上也有了很大的改变，智能家居在新时代的发展中得到了普遍的使用。在智能家居无线网扩控制中主要采用的就是ZigBee无线通信技术。

无线网络的构建主要是以现代的互联网为前提条件，但是我国现代建筑规模开始不断的扩大，所以就更加需要ZigBee无限网络技术来针对距离上的问题进行有效解决。要想在家中设置好ZigBee无线控制中心，首先需要设置好ARM型的家庭网络控制开关，只有这样才能保证可以对家电进行有效的控制。

当控制开关设置好之后，接下来就可以安装ZigBee无线网络路由器，在进行安装的时候一定要选择一个合适的位置。当ZigBee无线路由器安装之后就可以将家里所有的家电与中心网络控制开关连接起来，这样就可以实现信息数据的传输。但需要注意的是在整个的无线网络当中，全部的家电终端设备都一定要嵌入ZigBee无线板块中，这有这样才能保证数据信息的有效交换。所有家电终端的操作系统完全可以和中心网络控制系统进行连接，根据实际的情况也可以同时设置部分遥感控制系统，比如，对声控微波炉的开关以及照明灯的开关进行设置，在ZigBee无线网络通信技术还没有出现的时候，这些家电的遥感控制都需要结合很多个数据口的连接才能够实现。在智能家居中采用ZigBee无线通信网络技术，对于人们生活居住环境的改善有着十分重要的作用。

4结语

如今在人们的日常生活和生产中，ZigBee无线网络通信技术发挥着十分重要的作用，在一定程度上促进我国社会经济实现了快速的发展。ZigBee无线网络技术因为自身具备的一些优势在现代社会中得到了非常广泛的使用，同时也帮助人们解决了生活中的一些难题。ZigBee无线通信技术在各个领域中的应用使企业获得了更多的经济效益，ZigBee无线网络通信技术在未来一定可以实现更好的发展前景，从而促进各个领域的不断发展。

参考文献

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