ZigBee的應用范圍和藍牙、WIFI一樣，隨著物聯網的發展會得到逐漸擴大，本文對ZigBee的概念和使用特點進行了歸納和總結。

　　ZigBee的概念

　　ZigBee是一種基于IEEE802.15.4的低功耗、低傳輸速率、架構簡單的短距離無線通信技術，它在自動控制領域的應用正越來越引起業界的矚目。

　　Zigbee一詞源自蜜蜂群在發現花粉位置時，通過跳ZigZag形舞蹈來告知同伴，達到交換信息的目的。可以說是一種小的動物通過簡捷的方式實現“無線”的溝通。人們借此稱呼一種專注于低功耗、低成本、低復雜度、低速率的近程無線網絡通信技術，亦包含寓意。

　　Zigbee技術并不是完全獨有、全新的標準。它的物理層、MAC層和鏈路層采用了IEEE802.15.4(無線個人區域網)協議標準，但在此基礎上進行了完善和擴展。其網絡層、應用會聚層和高層應用規范(API)由Zigbee聯盟進行了制定。

　　ZigBee的使用特點

　　1. 功耗低：工作模式情況下，ZigBee技術傳輸速率低，傳輸數據量很小，因此信號的收發時間很短，其次在非工作模式時，ZigBee節點處于休眠模式。設備搜索時延一般為30ms，休眠激活時延為15ms，活動設備信道接入時延為15ms。由于工作時間較短、收發信息功耗較低且采用了休眠模式，使得ZigBee節點非常省電，ZigBee節點的電池工作時間可以長達6個月到2年左右。

　　2. 數據傳輸可靠：ZigBee的媒體接入控制層(MAC層)采用talk-when-ready的碰撞避免機制。在這種完全確認的數據傳輸機制下，當有數據傳送需求時則立刻傳送，發送的每個數據包都必須等待接收方的確認信息，并進行確認信息回復，若沒有得到確認信息的回復就表示發生了碰撞，將再傳一次，采用這種方法可以提高系統信息傳輸的可靠性。同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙，避免了發送數據時的競爭和沖突。同時ZigBee針對時延敏感的應用做了優化，通信時延和休眠狀態激活的時延都非常短。

　   3. 網絡容量大：ZigBee低速率、低功耗和短距離傳輸的特點使它非常適宜支持簡單器件。一個ZigBee的網絡最多包括有255個ZigBee網路節點，其中一個是主控(Master)設備，其余則是從屬(Slave)設備。若是通過網絡協調器(Network Coordinator)，整個網絡最多可以支持超過64000個ZigBee網路節點，再加上各個Network Coordinator可互相連接，整個ZigBee網絡節點的數目將十分可觀。

　   4. 兼容性：ZigBee技術與現有的控制網絡標準無縫集成。通過網絡協調器(Coordinator)自動建立網絡，采用載波偵聽/沖突檢測(CSMA-CA)方式進行信道接入。為了可靠傳遞，還提供全握手協議。

　　5. 安全性：Zigbee提供了數據完整性檢查和鑒權功能，在數據傳輸中提供了三級安全性。

　　ZigBee的技術性能

　　1、ZigBee頻帶和數據傳輸率

　　ZigBee 無線可使用的頻段有3 個，分別是2.4GHz 的 ISM 頻段、歐洲的868MHz 頻段、以及美國的 915MHz 頻段，而不同頻段可使用的信道分別是16 、 1 、 10 個;

　　ZigBee 在中國采用2.4G 的 ISM 頻段，是免申請和免使用費的頻率，在2.4G 的頻段上具有 16 個信道，帶寬為250K。

　　2、短程無線網絡標準

　　ZigBee 和 802.15.4 標準都適合于低速率數據傳輸，最大速率為250K，與其他無線技術比較，適合傳輸距離相對較近;ZigBee 無線技術適合組建WPAN 網絡，就是無線個人設備的聯網，對于數據采集和控制信號的傳輸是非常合適的。它的應用定位就是低速率、復雜網絡、低功耗和低成本應用。

　　ZigBee網絡設備類型

　　1. 網絡協調器：

　　包括所有的網絡消息，是 3 種設備類型中最復雜的一種，存儲容量最大、計算機能力強。發送網絡信標、建立一個網絡、管理網絡節點、存儲網絡節點信息、 尋找一對節點間的路由消息、不斷地接收信息。

　　2. 全功能設備(FFD)：

　　可以擔任網絡協調者，形成網絡，讓其它的 FFD 或是RFD連結，FFD 具備控制器的功能，可提供信息雙向傳輸。

　　附帶由標準指定的全部 802.15.4 功能和所有特征

　　更多的存儲器、計算機能力可使其在空閑時起網絡路由作用。

　　也可能做終端設備

　　3. 精簡功能設備(RFD)：

　　RFD 只能傳送信息給 FFD 或從 FFD 接收信息。

　　附帶有限的功能來控制成本和復雜性

　　在網絡中通常用作終端設備。

　　ZigBee相對簡單的實現自然節省了費用。

　　RFD 由于省掉了內存和其他電路，降 低了ZigBee部件成本，而簡單的 8 位處理器和小協議棧也有助于降低成本。

       ZigBee憑借其在安全和功耗等的優勢現已在多項應用中得到了應用，在物聯網的數據傳輸方面，現在也已經出現了新的傳輸方式，優化傳輸的安全性和傳輸效率。