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你知道吗?ZigBee规范在所有IEEE标准中的下载次数排在第三位,仅次于802.11和以太网标准。我们在讨论WLAN、WiMAX的同时,也要看到这类技术的蓬勃发展和广泛应用。

来源:比特网 2009年11月8日

关键字: 无线网络 无线技术

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  你知道吗?ZigBee规范在所有IEEE标准中的下载次数排在第三位,仅次于802.11和以太网标准。我们在讨论WLAN、WiMAX的同时,也要看到这类技术的蓬勃发展和广泛应用。

  短距离、个域网、超宽带

  UWB即超宽带技术(Ultra Wide Band),与ZigBee以及蓝牙等无线技术共同的特点就是都应用于个域网(PAN),都属于短距离传输技术。所谓短距离无线传输,一般指无线覆盖范围在个人活动范围内,通常为10米左右。例如UWB、蓝牙都只专注于10米以下的短距离应用,而ZigBee技术标准802.15.4也将无线覆盖的有效范围规定在10米。

  蓝牙是工作在2.4G频段的短距离无线传输技术,对此我们已经比较熟悉了。UWB是一种利用纳秒级窄脉冲发射无线信号的技术,非常适用于高速、短距离的无线个人通信,美国FCC对UWB的规定为:在3.1GHz~10.6GHz频段中占用500MHz以上的带宽。ZigBee传输也是应用于个域网和对等网状网络的热门技术。相比较WiMedia联盟定义的UWB技术而言,ZigBee的一个优势在于拥有统一的无线标准,ZigBee技术的基础正是建立在IEEE无线个域网(WPAN)工作组的IEEE 802.15.4技术标准上面。

  低功耗、低成本、高可靠

  由于ZigBee、UWB技术上的特殊性,因而使得应用该技术的产品在性能上有着另类的特点,相比较蓝牙和Wi-Fi在功耗、成本、安全上的瓶颈,在短距离无线应用上有着不可替代的优势。

  功耗方面,由于ZigBee技术不需要持续传输,因此其耗能非常低,一般只需要几节标准电池就可以维持长达几个月甚至几年时间的应用。UWB则是一种无载波的通信技术,省略了发射连续载波时的大量能耗,通常UWB无线链路的功耗仅为普通无线链路的1/100,电池供电设备采用UWB之后可用数月之久。

  成本方面,由于UWB不需要对载波信号进行调制和解调,节省了大量复杂元件,同时更容易集成到CMOS电路中。随着技术的成熟和产品规模化生产,应用成本还将进一步降低。ZigBee也由于数据传输速率低、协议简单,从而大大降低了成本,并且不需要网络使用费用。

  可靠性上,Zigbee网络独特的网状网结构以及自动组网、动态路由等技术确保了无线传输的可靠性。此外,ZigBee还提供了数据完整性检查和鉴权功能,以及AES-128位加密算法。UWB技术具有极强的抗多径干扰的能力,特别适合室内复杂环境下的高速传输,能够保证为用户提供高可靠的无线传输环境。

  传感、监控、自动化

  由于两种创新技术拥有以上的特性,而蓝牙技术又迟迟不能降低应用成本,因此无线市场对低数据量、低成本、低功耗、高可靠性的无线数据通信的需求成就了UWB和ZigBee在传感、监控、自动化方面有着广泛的应用。

  ZigBee使用的网状网拓扑结构,以及自动路由、动态组网、直序扩频的方式可满足工业自动化控制现场对高可靠的无线数据传输的需要。此外,还可广泛应用于远程传感器自动抄表、家庭监控照明、医疗和健康监控、战场监视和机器人控制、汽车应用、消费电子应用等领域。UWB也凭借其低功耗、低复杂度实现高速数据传输的技术在近年来得到迅速发展,并在个人电脑、消费电子、移动设备等领域得到广泛应用。

  标准、共存、发展

  对于UWB来说,未来发展的瓶颈在于其标准的制订和通过,飞思卡尔的DS-UWB以及英特尔、德州仪器(TI)主导的MBOA似乎还没分个高下,IEEE标准的最后确定尚需时日。而对于ZigBee技术来说,也许在实时性上是个比较大的问题。两者也都还有节省成本的空间,产品也还有发展和完善的地方。

  此外,在两种技术发展上也存在着与其他网络技术兼容或共存的现象。UWB和ZigBee低功耗、低速率的特性意味着它会和Wi-Fi等其他无线技术形成互补局面。此外,两种技术的设备复杂度都很低,可以与现有的移动网、互联网和其他通信网络相连接,从而实现低成本、高灵活性的网络接入。

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