Zigbee技術是如何實現的

Zigbee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網絡平臺，十分類似現有的移動通信的CDMA網或GSM網，每一個Zigbee網絡數傳模塊類似移動網絡的一個基站，在整個網絡范圍內，它們之間可以進行相互通信；每個網絡節點間的距離可以從標準的75米，到擴展后的幾百米，甚至幾公里；另外整個Zigbee網絡不僅可以“無限”擴展開來，而且還可以與現有的其它的各種網絡連接。

ZigBee通過自組網的方式，以協調器為核心（主要起構建網絡和中心節點的作用），其他節點自由加入其構建的網絡中，默認組的是mesh網絡，自愈性強，組網容量大，如F8913D ZigBee模塊或者F8914-E ZigBee終端，可以實現最大100-255個節點互相通信。最遠傳輸距離可達到2KM（海邊空曠無遮擋環境），在筆直高速公路上測試也可以達到600-800米。

每個Zigbee網絡節點（FFD和RFD）可以可支持多到31個的傳感器和受控設備，每一個傳感器和受控設備終可以有8種不同的接口方式。可以采集和傳輸數字量和模擬量。

ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議。根據國際標準規定，ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。其在工業中廣泛應用的優勢就是可以自由組網，且不產生運營費用。但由于其使用的是2。4G高頻傳輸，其穿透性及傳輸距離都受到制約。實際傳輸距離幾十米到幾百米。

zigbee技術性能方面的優勢

低功耗

由于ZigBee的傳輸速率低，發射功率僅為1mW，而且采用了休眠模式，功耗低，因此ZigBee設備非常省電。據估算，在低耗電待機模式下，ZigBee設備僅靠兩節5號電池就可以維持長達6個月到2年左右的使用時間，甚至更長。這是ZigBee的突出優勢。相比之下藍牙可以工作數周、WiFi可以工作數小時；這是其它無線設備望塵莫及的。

成本低

通過大幅簡化協議是成本很低（不足藍牙的1/10），降低了對通信控制器的要求，按預測分析，以8051的8位微控制器測算，全功能的主節點需要32KB代碼，子功能節點少至4KB代碼，ZigBee模塊的初始成本在6美元左右，估計很快就能降到1.5—2.5美元，ZigBee協議還比較機智地使用免專利費技術。低成本對于ZigBee也是一個關鍵的因素。

短時延

ZigBee的響應速度較快，通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短，典型的搜索設備時延30ms，一般從睡眠轉入工作狀態只需15ms，活動設備信道接入的時延為15ms，進一步節省了電能。相比較，藍牙需要3-10s、WiFi需要3s。設備激活快，點播中的消息確認是微秒級別。因此ZigBee技術適用于對時延要求苛刻的無線控制（如工業控制場合等）應用。

網絡容量大

ZigBee可采用星狀、片狀和網狀網絡結構，由一個主節點管理若干子節點，一個星狀結構的Zigbee網絡最多可以容納254個從設備和一個主設備， 一個區域內可以同時存在最多100個ZigBee網絡， 而且網絡組成靈活。同時主節點還可由上一層網絡節點管理 并且在一個網絡中最多可以有65000個節點連接。

實際CC2530組建的網絡基本能達到100個節點。“綠野千傳”項目成功部署了1000個節點。

可靠

采取了碰撞避免策略，同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙，避開了發送數據的競爭和沖突。MAC層采用了完全確認的數據傳輸模式， 每個發送的數據包都必須等待接收方的確認信息。如果傳輸過程中出現問題可以進行重發。CSMA-CA，校驗以及自動的路由修復都保證了zigbee的無線通信是相對可靠的。

安全

ZigBee提供了基于循環沉余校驗（CRC）的數據包完整性檢查功能，支持鑒權和認證， 采用了AES-128的加密算法，各個應用可以靈活確定其安全屬性。

自組織和自愈性

協調器自動建立網絡，有節點故障時網絡可以自我修復。