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低速、低功耗的无线传输技术—ZigBee
【摘 要】 本文主要介绍低速、低功耗的无线传输技术,从协议的由来到发展,再到应用范围。并详细对比了各种无线传输技术的特点,以及在各个领域的应用,由此总结出zigbee技术的应用特点和应用领域。并详细介绍了飞思卡尔zigbee系列芯片的发展以及特点,并提出了展望。
  【关键词】 无线传输 zigbee 飞思卡尔 集成电路
  1 无线传输协议
  提起无线传输技术,或许很多人会想到红外(irda)、想到调频(fm),甚至会想到gsm,cdma,bluetooth,这些都是无线技术发展的里程碑,是无线技术发展到成熟,结合实际应运而生的科技产物,并在各自的领域发挥着举足轻重的作用。
  随着通信技术和计算机技术的飞速发展,对于短距离无线通信的需求越来越多,各大著名半导体厂商组成各种协议联盟,研发出多种应用于不同领域的短距离传输协议,比如用于超短距离传输大批量数据的uwb((ultra wideband)),应用于非标准无线射频协议的ant,以及本文要介绍的,应用于低功耗、短距离传输的zigbee协议。
  2 协议的发展
  zigbee协议是由包括飞思卡尔半导体在内的zigbee联盟制定的无线通信标准,zigbee联盟成员包括飞思卡尔、摩托罗拉、三星等著名半导体厂商。 zigbee联盟的目的是为了在全球统一标准上实现简单可靠、价格低廉、功耗低、无线连接的监测和控制。
  zigbee是基于ieee802.15.4标准的低功耗协议。这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。WWW.11665.COmzigbee技术也是依靠各个节点去传递信息,zigbee可以组建成大规模的网络,网络节点容量可多达65535个。表1总结了各种常见的协议的特点以及应用领域。从表中可以看到,zigbee的特点是传输距离短、复杂度低、低功耗、低数据速率、低成本、可以组成网络。主要适合用于自动控制和远程控制领域。(表1)
  任何协议,任何产品都要有应用才有存在的价值,那么zigbee可以应用到那些领域呢?图1所示,如下场合适合zigbee技术:1)设备成本低、传输数据量小。2)设备体积小,不便放置较大的充电电池或者充电模块。3)没有充足的电源支持,只能使用一次性电池供电。4)需要较大范围的通信覆盖,网络中的设备非常多,但仅仅用于监控或控制。结合到具体的领域,如工业、农业的自动监测、控制;tv、dvd、cd等个人消费电子的无线遥控;家居自动化、安防、门禁;以及一些pc的外围设备,如鼠标、键盘;甚至于个人健康的监控、诊断等等。
  3 飞思卡尔系列芯片
  飞思卡尔半导体一直是业界的领军者。飞思卡尔的zigbee系列产品占全球销售排名第一。mc1319x代表的是第一代zigbee基本协议产品,兼容802.15.4协议。结合实际应用,飞思卡尔又研发了高集成度且低功耗的第二代系统级封装(sip)mc1321x系列产品,在同一个封装内集成了微控制器(mcu)和射频(rf)芯片,这样既减少了产品的尺寸,节省了成本,又也增加了系统的稳定性,增强了抗干扰能力。又相继研发了基于arm7的高度集中的mc1322x系列高端产品。
  为满足不断增长的技术需求,飞思卡尔又为zigbee rf4ce消费电子产品推出了mc1323x片上系统(sop)系列产品。由于mc1323x系列具有独特的监测和监控功能组合,它非常适合一般市场应用,如远程控制、电视、机顶盒、便携式血压计、体重计和家用电器等。此外,飞思卡尔还为多个不同的硬件平台提供软件、参考设计以及开发工具箱,用于评估mc1323x片上系统,并允许开发人员选择最能满足他们需求的硬件和软件平台,更好更快的把飞思卡尔的zigbee产品应用到其研发产品中去。
  4 zigbee的发展
  未来zigbee将紧密结合物联网大概念方向趋势的发展,并在传输层界面上发挥着重要的的角色。在zigbee联盟的推动下,zigbee技术将朝着开发soc,更多规范,结合ipv6,更廉价,更省电,更快速等方向发展。从应用领域和方向方面来看,zigbee也可以扩展到目前的智能手机领域,取代蓝牙、wifi用于短距离数据传输,具有低功耗、低成本的优势。相信随着技术的成熟,协议的改进,zigbee技术会有很好的应用前景。
  参考文献:
  [1]庸龙.无线技术后起之秀zigbee[n].计算机世界,2003年.
  [2]燕蕙.英特尔等力推zigbee协议[n].电

资讯时报,2004年.
  [3]马新涛.基于zigbee技术的无线网关设计[d].中国海洋大学,2010年.
  [4]王权平,王莉.zigbee技术及其应用[j].现代电信科技,2004年01期.
  [5]吴飞.基于zigbee无线传感器网络的研究[d].太原理工大学,2010年.
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  •  作者:佚名 [标签: 低功耗 无线传输 技术 ]
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