ZigBee技术及应用介绍.ppt

ZigBee技术及应用介绍
北京华信创通科技有限公司
2010年11月18日
内容介绍
物联网概念
ZigBee技术特点
ZigBee与其它无线传输方案的比较
ZigBee网络组成及结构
ZigBee协议栈结构
ZigBee硬件开发系统
ZigBee应用实例
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物联网概念
物联网( of Things)是指物品通过各种信息传感设备(如射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置)与互联网连接而形成的一个巨大的网络。物联网本身并不是一个简单的网络,涉及IT硬件制造、软件服务业以及信息处理等众多行业,能够应用于交通与物流、公共安全管理、医疗、城市管理等诸多领域。具体来说,可以将物联网产业链划分为物品标识、对象感知、数据处理、信息传输以及业务处理等五个环节,涉及到的关键技术条件有RFID、传感器、智能芯片、有线(无线)传输网络以及包含软硬件的业务处理系统等。
因此,通过物联网,未来我们可以将世界上所有的物品都连接起来,并对远程物体加以识别与管理,从而对经济社会发展产生重大的影响。毫无疑问,物联网将成为继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。
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物联网热潮
1999年,在美国召开的移动计算和网络国际会议上首次提出了传感网的概念,认为“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”;2003年,美国《技术评论》将传感网络技术看作是未来改变人们生活的十大技术之首;2005年,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念。2008年,IBM公司基于“物联网”提出了“智慧地球”的概念。
2009年8月7日,国务院总理温家宝到无锡微纳传感网工程技术研发中心视察并发表重要讲话,指出“在传感网发展中,要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术”;“在国家重大科技专项中,加快推进传感网发展”;“尽快建立中国的传感信息中心,或者叫‘感知中国’中心”。近来,工信部也表示正在编制“十二五”物联网发展专项规划。
毫无疑问,当前物联网正炙手可热。
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ZigBee技术
ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。早期也被称为“HomeRF Lite”、“RF- EasyLink”或“fireFly”无线电技术,目前统称为ZigBee技术。
ZigBee可工作在2. 4GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行) 和915 MHz(美国流行)3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率,它的传输距离在10-75m的范围内, 但可以继续增加。
ZigBee技术是目前物联网应用中的主要实用技术。
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ZigBee技术特点
低功耗; 
低成本; 
短时延;
高容量;  
高安全;
自组织;
低速率;
近距离;
免执照频段。
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ZigBee技术特点
1. 低功耗
由于ZigBee的传输速率低,发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式,功耗低,因此ZigBee设备非常省电。
据估算,ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间。
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ZigBee技术特点
2. 低成本
由于ZigBee模块的复杂度不高,ZigBee协议免专利费,再加之使用的频段无需付费,所以它的成本较低。
3. 时延短
通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短,典型的搜索设备时延30ms,休眠激活的时延是15ms, 活动设备信道接入的时延为15ms。
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ZigBee技术特点
4. 网络容量大
一个星型结构的ZigBee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备, 一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络, 而且网络组成灵活。网状结构的ZigBee网络中可有65000多个节点。
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ZigBee技术特点
5. 高可靠性
采取了碰撞避免策略,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式, 每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可进行重发。
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