基于ZigBee的無線通信技術研究

摘 要：隨著科技的進步，人們對無線通信技術的研究也越來越深入，特別是對基于ZigBee的無線通信技術研究，使用ZigBee無線通信技術已經成為未來社會的發展趨勢，因此文章將對基于ZigBee的無線通信技術進行研究，希望能夠提高對ZigBee無線通信技術的應用水平。

關鍵詞：ZigBee技術；無線通信；研究應用

前言

ZigBee無線通信技術可以減少投資成本，降低對資源的消耗，同時能夠滿足一些無線設備的連接需求，因此使用ZigBee無線通信技術已經成為未來社會的發展趨勢，我們必須加深對ZigBee無線通信技術的研究程度，從而才能更好的利用ZigBee無線通信技術為人們的生產生活提供服務。

1 ZigBee無線通信技術概述

ZigBee技術是一種短距離的無線通信技術，它以IEEE802.15.4協議為標準，是由美國、荷蘭、英國和日本組成的ZigBee聯盟在2002年開發出來的[1]。ZigBee無線通信技術擁有三個頻段，分別是915MHz、868MHz、2.4GHz。其中每個頻段的數據傳輸速度都不同，2.4GHz的數據傳輸速度最快，其次是915MHz，最后是868MHz。因此他們分別適用于全世界、美國和歐洲各國。因為每個頻段的數據傳輸速度不同，傳輸距離也存在著不同，2.4GHz雖然傳輸速度快但是它的傳輸距離只有10米，而868MHz的傳輸距離可長達300米。但是實際的傳輸距離多少還受到應用模式、發射功率、中繼節點的影響。

ZigBee無線通信技術與其他的通信技術不同，具有以下幾點特點：耗能少，因為ZigBee無線通信技術的發射功率很低，只有1mW，并且它擁有休眠模式，可以使用電池工作。此外，它還具有投入成本低、容量大、體積小、反應速度快等特點。

2 ZigBee無線通信技術應用

自ZigBee無線通信技術被開發以來，深受人們的喜愛，被廣泛應用于社會生產中的各個領域里，其中在以下幾種領域中的應用最為突出。

2.1 道路交通領域的ZigBee無線通信技術應用

將ZigBee無線通信技術應用于道路交通中可以為人們提供更加準確的地理位置信息，而且利用ZigBee無線通信技術還可以清楚的知道公交車的運行情況，可以避免因等公交車而浪費很多時間的情況發生[2]。另外，使用ZigBee無線通信技術還可以實現對紅綠燈的調節，根據道路的具體車流量調節紅綠燈的時間，使紅綠燈的變化更加智能化。利用ZigBee無線通信技術要可以對超速或被盜的車輛進行追蹤，查詢，幫助交警更好的管理車輛，提高工作質量與水平。

2.2 工業生產領域的ZigBee無線通信技術應用

目前我國工業生產領域對ZigBee無線通信技術的應用主要是利用其進行各種生產數據信息的收集、加工和處理，并且對信息處理的結果進行反饋，以便管理者能夠全面、及時的了解生產的全過程，發現生產過程中存在的問題并且能夠及時想辦法予以解決。工業生產領域對ZigBee無線通信技術的應用主要體現為：對照明系統的感知控制、生產過程中火警的預防管理、在生產過程對生產流程的有效控制等等，從而實現對工業生產的有效控制，為人們創造更加良好的生產環境[3]。

2.3 醫學領域對ZigBee無線通信技術的應用

由于環境的不斷惡化，一些例如：雪災、地震、洪澇災害等一些自然災害頻頻發生，為了挽救更多人的生命，對我國現階段的醫療建設有了更高的要求，但是目前我國的醫療系統大多比較復雜、昂貴，不能廣泛應用到社會的各個角落，而且在一些發生自然災害的地區，由于環境的限制，一些醫療設備會因為電池的電能消耗殆盡而無法進行工作，同時不能進行聯網操作，是一些醫療設備無法發揮其最大的作用。但是將ZigBee無線通信技術應用在醫學領域可以很好的解決這些問題，而且ZigBee無線通信技術的運行成本低，耗能低的特點也可以減少醫療設備的投入成本，使醫療系統更加大眾化。

2.4 智能化家居設計領域對ZigBee無線通信技術的應用

隨著經濟的發展，人們對生活環境與生活質量有了更高的要求，在家居設計方面更加趨近于現代化、智能化。而將ZigBee無線通信技術應用于室內設計中可以很好的滿足人們對智能化家居的要求。首先我們可以將ZigBee無線通信技術應用于室內的照明系統中，這樣人們在進行照明時可以用遙控器對其進行開關控制，不需要使用傳統的系統開關進行控制。另外利用ZigBee無線通信技術可以為每個家庭成員設置一個私人的輪廓，當人們回到家時，ZigBee無線通信技術就會根據設置的私人輪廓對家里的溫度、濕度、燈光等一些設施進行自動調節，滿足人們的需求[4]。

3 ZigBee技術與其他通信技術的區別

現代無線通信技術的發展經歷很多個階段，也出現了很多種無線通信技術，現階段我們所使用的無線通信技術主要是ZigBee無線通信技術、藍牙技術、Wi-Fi無線局域網等。

其中，藍牙技術是最早研發出來的無線通信技術，主要是實現手機與耳機之間的無線通信。它只有2.4GHz這一個頻段，傳輸范圍在10米左右。藍牙技術所遵循的協議為IEEE802.15.1協議，需要有特定的語音及網絡進行支撐，因此增加了整個系統運行的復雜程度以及成本的投入。

而Wi-Fi無線局域網通信技術是現在人們應用最為廣泛的一種無線通信技術，人們的生活、學習、工作已經離不開對其的使用。Wi-Fi無線局域網主要是為了實現WLAN的接入，為人們提供上網服務，但是Wi-Fi無線局域網的功耗較大，而且在使用過程需要持續充電，所以不利于在工業場所使用。

4 結束語

ZigBee無線通信技術因其低成本、低耗能的優點被廣泛使用于工業、家庭、醫療等領域，為人們帶來了更加優質的服務，因此我們應加深對ZigBee無線通信技術的研究，從而使人們的生活更加趨近于現代化、智能化[5]。

參考文獻

[1]丁飛，張西良，張世慶.基于ZigBee的無線通信技術及其應用[J].江蘇通信技術，2006，05：24-27.

[2]周怡 ，凌志浩，吳勤勤.ZigBee無線通信技術及其應用探討[J].自動化儀表，2005，06：5-9.

[3]李成大，張京，倪繼烈.基于ZigBee無線通信技術的智能家居系統[J].電訊技術，2007，05：63-66.

[4]張堯，任登峰，張安琳，等.基于Zigbee技術的無線-低壓載波通信系統設計方案[J].電力系統保護與控制，2010，10：110-113.

[5]王麗麗，王運生，周振紅.ZigBee無線通信技術及其在橋梁檢測中的應用[J].電腦知識與技術，2009，36：10368-10370.