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ZigBee——新型低功耗无线标准

越来越多的有线数据传输正在被无线解决方案取代。对用户而言，线缆的弃用不仅带来

了更多方便，而且大大降低了安装成本。特别是在传感器网络和控制应用中，现有网络的安

装和改造成本是重要的考量因素。当从有线网络转向无线网络时，通常节点也要从有线电源

转向电池供电。在无线网络中，每个节点的功耗便成为一个重要因素。因此，超低功耗设计

技术变得至关重要，特别是在无线传感器节点许多年内只使用一节电池供电的情况下。

如果确定要使用无线网络，那么第一步就是要选择现有无线标准或实施专有解决方案，并在

内部完成全面系统开发。这两种方法各有利弊：

* 专有解决方案

o 优点：硬件灵活性高且成本低，因为仅需实现必要的功能。

o 缺点：软件栈和传输协议开发时间长，且与其他设备不兼容

* 标准解决方案

o 优点：开发时间短，因为已有现成的软件堆栈且经过了多个用户测试。与其他厂商的产

品相兼容。

o 缺点：通常，标准的软件部分为非必须的且在应用中未予以使用。这就增加了软件和数

据存储所需的存储器容量。

得到广泛认可的无线标准有多种，且每一种都针对某特定应用领域。例如目前大家熟悉的

Wi-Fi/802.11 和蓝牙 RF 标准，前者适用于相对较短距离和中等功耗的高速传输。可用于

PC 联网、家庭联网以及视频分配；而后者则面型低功耗短距离中速传输。可用于耳机、PC

外设、PDA 以及移动电话连接。

在大多数控制应用中，这些标准都不是很理想。例如，就传感器网络而言，利用一节小电池

就可使器件工作多年的超低功耗最为关键。高数据速率并非必需，因为需要传输的只有极少

数控制指令和某些测量值。

IEEE 802.15.4——ZigBee 的基础

因此，对于传感器和控制应用而言，Wi-Fi/802.11 和蓝牙并非是最佳解决方案。也正因如此，

业内开发了IEEE 802.15.4 标准，并于2003年10月推出。2006年 6月，IEEE 802.15.4-2006

(Rev B)获得通过。该标准不但描述了个域网(PAN)中的点对点传输，而且还定义了面向低

功耗、低速度及可靠 RF 传输的 PHY 和 MAC 层。一般室内的传输距离从 10 到 30 米不等，

在室外最大传输距离可达 150 米。取决于具体应用不同，电池使用寿命可长达数年。

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