
圖4 ZigBee可靠的網狀網組網方式

圖5 ZigBee網絡受到外部干擾

圖6 通過更換路徑避開干擾
時延也是一個重要的考察因素。由于ZigBee采用隨機接入MAC層,并且不支持時分復用的信道接入方式,因此對于一些實時的業務并不能很好支持。而且由于發送沖突和多跳,使得時延變成一個不易確定的因素。
能耗特性是ZigBee的一個技術優勢。通常情況下,ZigBee節點所承載的應用數據速率都比較低,在不需要通信的時候,節點可以進入很低功耗的休眠狀態,此時能耗可能只有正常工作狀態的千分之一。由于一般情況下休眠的時間占總運行時間的大部分,有時可能正常工作的時間還不到1%,因此達到很高的節能效果。在這種情況下,ZigBee的網絡有可能依靠普通的電池連續運轉一兩年。當然,ZigBee節點能夠方便的在休眠狀態和正常運行狀態之間靈活的切換,和它底層的特性是分不開的。ZigBee從休眠狀態轉換到活躍狀態一般只需要十幾毫秒,而且由于使用直接擴頻而不是跳頻技術,重新接入信道的時間也很快。
最后是組網和路由特性,它們屬于網絡層的特性,ZigBee在這方面做得相當出色。首先是大規模的組網能力——ZigBee可以支持每個網絡多達六萬多個節點,相比之下,Bluetooth只支持每個網絡8個節點。這是因為ZigBee的底層采用了直擴技術,如果采用非信標模式,網絡可以擴展得很大,因為不需要同步。而且節點加入網絡和重新加入網絡的過程也很快,一般可以做到一秒以內甚至更快,而Bluetooth通常需要3s時間。在路由方面,ZigBee支持可靠性很高的網狀網的路由,因此可以布設范圍很廣的網絡,并且支持多播和廣播的特性,能夠給豐富的應用帶來有力的支撐。
ZigBee應用淺談
上面介紹了ZigBee的一些技術優勢,也談到了不足之處,目前有些說法把它跟其它他的無線技術,如Wi-Fi、Bluetooth、RFID、NFC等等進行類比,說某種技術不如另一種,甚至說某種技術要取代另一種,這樣的說法是片面的。作為一種低速率的短距離無線通信技術,ZigBee有其自身的特點,因此應該有為它量身定做的應用,盡管在某些應用方面可能和其他技術重疊。下面就來簡單看看ZigBee可能的一些應用,包括智能家庭、工業控制、自動抄表、醫療監護、傳感器網絡應用和電信應用。





