@怪人
2年前 提问
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ZigBee具有哪些特点

一颗小胡椒
2年前

ZigBee具有如下特点:

  • 数据传输可靠:ZigBee的介质访问控制层采用的是CSMA-CA碰撞避免机制。在这种完全确认的数据传输机制下,当有数据传送需求时,立刻进行数据传送,发送的每个数据包都必须等待接收方的确认信息,并回复确认信息,若没有收到确认信息的回复就表示发生了碰撞,需要再进行一次传送。采用这种方法可以提高系统信息传输的可靠性,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免发送数据时产生竞争和冲突。

  • 网络容量大:由于ZigBee技术具有低速率、低功耗和短距离传输的特点,因此非常适合支持简单器件。ZigBee定义了简化功能器件0和全功能器件0两种器件。网络节点通常作为简化功能器件使用,而网络协调器0就是一种全功能器件。如果使用网络协调器组建无线传感器网络,整个网络最多可以支持超过65 000个ZigBee网络节点,且各个网络协调器可互相连接,所以整个ZigBee网络可支持节点的数量将十分可观。

  • 自动动态组网、自主路由:无线传感器网络是动态变化的,当节点的电量耗尽或被敌人俘获时,都能使节点退出网络,而且网络的使用者也希望能在需要的时候向现有网络中加入新的传感器节点。

  • 兼容性:ZigBee技术可实现与现有的网络标准无缝集成。通过网络协调器自动建立网络,采用CSMA-CA方式进行信道接入。ZigBee技术还提供全握手协议,以保证数据的可靠传输。

  • 安全性:ZigBee提供了对数据完整性的检查和鉴权功能,在数据传输中提供了三个等级的安全级别。第一级安全级别是无安全方式,对于某种安全并不重要或上层已经提供足够安全保护的应用,器件就可以选择这种方式来传送数据。第二级安全级别不采取加密措施,器件可以使用接入控制清单0来防止非法器件获取数据。第三级安全级别在数据传输中采用属于高级加密标准0的对称密码。AES可以实现保护数据净荷和防止攻击者冒充合法器件的功能。

  • 实现成本低:模块的初始成本将维持在1.5~2.5美元,且ZigBee协议免除专利使用费。因此,对于无线传感器网络中所承载的成千上万个节点,将节省一大笔费用,且保证了网络规模。

  • 数据传输速率低:ZigBee的数据传输速率只有10~250Kbps,且只进行一些简单数据的传输,因此更适用于低传输速率应用。

  • 功耗低:在非工作模式下,ZigBee节点处于休眠模式,耗电量只有1μW;在工作模式下,由于ZigBee技术传输速率低、传输数据量小,因此信号的收发时间很短,一般情况下,ZigBee设备的搜索时延为30ms,休眠激活时延为15ms,活动设备信道接入时延为15ms。由于ZigBee设备工作时间较短、收发信息功耗较低且采用了休眠模式,其非常省电,ZigBee节点的电池供电时间可以长达6个月到2年。同时,由于电池寿命取决的因素很多,如电池种类、容量和应用场合等,导致ZigBee技术在协议上对电池使用也做了相应优化。对于典型应用,碱性电池可以使用数年,对于某些工作时间和总时间(工作时间+休眠时间)之比小于1%的情况,电池的寿命甚至可以超过10年。