啤酒技术的特点及应用

ZigBee一词来源于蜜蜂发现花粉位置时，通过跳之字形舞来告知同伴，以交换信息。可以说，一个小动物用简单的方式实现了“无线”通信，人们称之为以低功耗、低成本、低复杂度、低速率为重点的短距离无线网络通信技术，也蕴含着深意。ZigBee技术并不是一个完全独特的全新标准。其物理层、MAC层、链路层均采用IEEE802.15.4标准，但在此基础上进行改进和扩展。其网络层、应用汇聚层和高层应用规范由ZigBee联盟制定。ZigBee的特点比较突出，特别是在低功耗、低成本方面，主要表现在以下几个方面[2]。

①低功耗。在低功耗待机模式下，两节5号干电池可以支持1个节点工作6 ~ 24个月，甚至更长时间。这是ZigBee的突出优势。相比较而言，蓝牙只能工作几周，WiFi只能工作几个小时。

②成本低。通过大大简化协议(小于蓝牙的1/10)，降低了对通信控制器的要求。根据预测分析，基于8051的8位微控制器，全功能主节点需要32KB代码，子功能节点只需要4KB代码，ZigBee免协议专利费。

③速度慢。ZigBee工作在20 ~ 250 kbps的低速率，分别提供250kbps(2.4GHz)、40kbps(915MHz)和20kbps(868MHz)的原始数据吞吐率，满足低速率数据传输的应用需求。

4近距离。传输范围一般在10 ~ 100 m之间，增加射频发射功率后可增加到1 ~ 3 km。这是指相邻节点之间的距离。如果采用节点间路由和通信的中继，传输距离会更远。

⑤短暂延迟。ZigBee的响应速度比较快，一般从睡眠切换到工作只需要15ms，节点接入网络只需要30ms，进一步省电。相比较而言，蓝牙需要3 ~ 10，WiFi需要3s。

⑥容量大。ZigBee可以采用星型、片状、网状网络结构，一个主节点可以管理多个子节点，一个主节点最多可以管理254个子节点。同时，主节点也可以由上层网络节点管理，最多可以形成65000个节点的大网络。

⑦协议简单，安全性高。ZigBee协议栈的平均长度只有蓝牙的1/4。这种简化对于低成本、交互性和可维护性非常重要。ZigBee技术提供数据完整性检查和认证功能，提供三级安全模式，可以灵活确定其安全属性，使网络安全得到有效保障。

8免执照频段。直接序列扩频用于工业科学和医疗(ISM)频段-—2.4GHz(全球)、915MHz(美国)和868MHz(欧洲)。

从上面提到的ZigBee的主要技术特点可以看出，基于IEEE802.15.4标准，上千个微小的传感器可以实现协同通信。此外，使用中继通过无线电波将数据从一个传感器传输到另一个传感器，可以使通信效率非常高。与现有的各种无线通信技术相比，ZigBee技术以其低功耗和低速率最适合无线传感器网络。