ZigBee短距离无线通信网络组网技术研究(3)
另外，ZigBee联盟的Bob•Heile主席则采用了拟人化的神话故事来形容ZigBee的起源[6]：ZigBee是一位居住在村里的慈祥，安静的小巨魔，话不多，但是很可靠——在村里的干草被太阳烘烤得温度过高，以至于快要烧起来时，ZigBee会及时通知村民；当村里的小朋友从船上落水时，ZigBee也会通知他们的家长。比起另一位名叫Bluetooth的信使来说，ZigBee能够将消息带到更遥远的地方，因为它会多级跳。这些关于ZigBee起源的说法简略的突出了ZigBee技术的特点。
2.2 Zigbee技术的特点
ZigBee技术专注于低成本，低功耗和低速率的无线通信市场，该协议标准与其他几种无线通讯标准相比，具有如下特点[7]：
(1)成本低：ZigBee模块的初始成本在6美元左右，估计很快就能降到1．5到2．5美元，并且ZigBee协议是免专利费的，采用直接序列扩频在工业科学医疗(ISM)频段，2.4GHz(全球)、915MHz(美国)和868Mttz(欧洲)，免执照频段。
(2)低功耗：由于ZigBee的传输速率较低，传输数据量较小，并且采用了休眠模式，因此ZigBee设备非常省电。据估算，ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以文持长达6个月到2年左右的使用时间。
(3)时延短：ZigBee的响应速度较快，通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，一般从休眠转入工作状态只需要15ms，典型的搜索设备时延为30ms，活动设备信道接入的时延为15ms，相比较而言，蓝牙需要3-lOs、Wi-Fi则需要3s。
(4)网络容量大：一个星型结构的ZigBee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备，网络构成灵活，ZigBee网络最多可以支持超过65000个ZigBee网络节点。
(5)可靠度高：为了避免发送数据的竞争和冲突，采取了碰撞避免策略，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙。MAC层采用完全确认的数据传输模式，每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息，如果传输过程中出现问题可以进行重发。
(6)安全：三级安全模式，ZigBee提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查功能，支持鉴权和认证，采用了AES-128高级加密算法来保护数据载荷和防止攻击者冒充合法设备。
(7)传输距离远：两节点间的物理传输范围一般介于10-100米之间，在增加RF发射功率后，亦可增加到1-3千米。并且可以通过路由节点实现通讯接力，传输距离理论上可以达到两倍的“网络深度X相邻节点间的距离”的覆盖范围。由于ZigBee技术具有上述特点，其主要应用在短距离范围内的低速率电子设备之间的数据传输，因此非常适用于家电和小型电子设备的无线控制指令传输，其典型的传输数据类型包括周期性数据(例如传感器数据、水电气表数据、仪器仪表数据)，间歇性数据(例如工业控制命令、远程网络控制、家用电器控制)和重复低反应时间数据(例如鼠标键盘数据、操作杆的数据)等。ZigBee联盟预测的主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、农业自动化和医用设备控制等。
2.3 Zigbee技术与其他无线短距离通信技术的比较
纵观目前发展较成熟的几大无线通信技术[8]，主要有ZigBee、蓝牙（Bluetooth）、红外（IrDA）和无线局域网802.11（Wi-Fi）。同时还有一些具有发展潜力的近距离无线技术标准，它们分别是：超宽频（UltraWideBand）、短距离通信（NFC）、WiMedia、GPS、DECT、无线139和专用无线系统等。它们都有各自立足的特点，或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求；或着眼于距离的扩充性；或符合某些单一应用的特殊要求；或建立竞争技术的差异优化等。但没有一种技术完美到可以满足所有的要求。