ZigBee于物联网的应用

关键词：ZigBee 物联网 RFID技术

正文：ZigBee是一种低速率、低功耗的无线通讯协议，其特点使它能在智能交通环境保护、工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等领域有所作为，而物联网更是在这个方面大有发展潜力。而光纤、ADSL、3G和Wi-Fi是作为联网的主要动脉，而最后100米的短距离接入则是通过短距离无线通信技术来实现的，而Zigbee被认为是目前最适合传感器网络接入端的无线通信技术。

物联网是一个极其庞大的网络，它包罗万象，涉及各行各业其实质就是让万事万物通过网络连接起来，实现许多超级智能化的应用。物联网的本质RFID技术是用来实现自动诊断和信息互连和分享的商品通过计算机网络建立全球开放市场标准单一产品,实现信息共享基于全球网络连接。传感器网是构建物联网最基本的网络，传感器作为感知的最前端探测和搜集信号，之后则需要各种有线和无线的通信技术进行设备相互间的通信交流。目前的短距离无线通信技术包括Zigbee、蓝牙、Wi-Fi等，在通信距离上，ZigBee的通信距离比较长，可达100米~500米，蓝牙是10米～50米，Wi-Fi通常是在100米以内。那么ZigBee显著的优势在哪呢？其实很大部分在于功耗，蓝牙功率损耗是相对比较高,协议复杂性它在方面的推广应用工业和农业,它主要适用于音频和图像传输等。ZigBee的复杂性也系统远低于一个蓝牙系统。在安全方面，ZigBee内置AES128比特的加密算法，通过硬件直接内置在芯片里，安全性较高。【1】

ZigBee 是基于 IEEE 802.11.4 协议的一簇扩展集。它主要针对低传输速率、 低功耗方向的射频应用， 例如： 无线开关控制照明、室内环境的距离测量以及小范围应用的消费电子产品等等。IEEE 802.15.4是ZigBee的基础技术，相比蓝牙或者802.11x高速度人区域网络,ZigBee是更多简单、实用。ZigBee 协议的物理层和 MAC 层直接采用的是 IEEE802.11.4 的标准。IEEE 802.11.4 的物理层 （PHY） 采用直接序列展频 （DSSS， Direct Sequence Spread Spectrum） 技术， 以化整为零方式， 将一个讯号分为多个讯号， 再经由编码方式传送讯号避免干扰。 在媒体存取控制 （MAC） 层方面， 主要是沿用 IEEE 802.11 系列标准的 CSMA/CA 方式， 以

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提高系统兼容性， 所谓的 CSMA/CA 是在传输之前， 会先检查信道是否有数据传输， 若信道无数据传输， 则开始进行数据传输动作， 若有产生碰撞， 则稍后重新再传。 ZigBee网络拓扑涉及主要是3类型:星形,树和网状网络。【2】

过错—宽容网状网络能力高、基于自适应的财产很好,发射范围是达到米(没有障碍),但其复杂性的次序排列相对最高;星星网络的特点是低功率损耗和使用简单,适用于家庭规模小和低复杂度的应用程序;树网络之间两个。根据不同的操作频率条件下,通道整数是不同的。数据传输速度是不同的。插入ZigBee模块在RFID阅读器有一个阅读距离更远,更多的可靠性和安全性和更好的网络特征。此外,根据不同的具体应用,不同的操作频率可能会选择增加功率放大有更广泛的应用于实践。

在物联网的应用中，RFID 标签中存储着规范而具有互用性的信息， 通过无线数据通信网络把它们自动采集到信息系统，实现物品 ( 商品 ) 的识别， 进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享， .实现对物品的 “透明” 管理。RFID技术的核心是物联网技术是一种非接触式自动识别技术。它可以实现自动目标识别和获取相关数据没有手册干预,可以在各种恶劣环境。RFID技术可以识别高速移动物体和多个标签。【3】当RFID系统运行时,它首先接收某些射频信号通过传输天线。其天线产生的感应使RFID标签获得能量激活和传送的信息的代码胶片阅读器。在读者读标签的信息的代码和解码,它发送数据到管理的交易所系统。

RFID阅读器可以控制射频模块传输电子标签阅读器信号和接收标签响应信号。读者必须解码的相关信息对象识别标签来传输相关的信息莎凡特的系统进行处理。RFID数据交换和系统管理软件包括读者,中间件和计算机应用系统。另外,你想知道货物的当前位置查询通过GPRS网络发送的信息从一个监控中心的整个系统。每个子模块接收查询消息通过RFID阅读器来阅读RFID在他们自己的信息,并在分析比较中心编码信息来确认是否问本身;它读取从GPS地理信息,和传送位置通过GPRS网络监控中心,监控中心可以确定方向的物流的操作是正确的,或获得商品目前操作条件,为了让合适的治疗决策。GPS、GPRS技术在事情的例子来说明了时间分拨货物开头的商品上与RFID电子货物信息写入确认身份的信息收集的RFID,数据传输,逐字逐句分布和数量种类的商品,和备份到跟踪数据库;在运输过程中通过运输方式,是安装在RFID / GPRS信息收集和传动装置,实现了跟踪的货物交通,损失预防;当货物到达他们的目的地,再一次,通过收集信息,实现检查并接受货物。在整个过程中,跟踪数据服务系统可以释放

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流的商品该网站,容易实现在物流和分销的商品的过程中跟踪和追踪。

RFID技术的核心是物联网技术是一种非接触式自动识别技术。它可以实现自动目标识别和获取相关数据没有手册干预,可以在各种恶劣环境。RFID技术可以识别高速移动物体和多个标签。当RFID系统运行时,它首先接收某些射频信号通过传输天线。其天线产生的感应，使RFID标签获得能量激活和传送的信息的代码胶片阅读器。在读者读标签的信息的代码和解码,它发送数据到管理的交易所系统。

ZigBee的模块是专为RFID设计,这样明显的改进能够提供无线射频识别系统的基础上ZigBee技术。 主要的优点在于:(1)长距离识别可以进行没有方向性格,所以该系统的灵活性是增强;(2)技术是相对简单的,存储容量大,成本低、延迟很小。在电力管理,该函数通过睡眠改善,使其大大降低功率损耗; (3)由于现在ZigBee芯片集成功能越来越强大,本身可扩展性高,敦促总体系统可扩展性也连同其强;(4)ZigBee技术可以保证数据消息可靠性通过使用CSMA在通信机制;(5)ZigBee技术提供了CRC数据包完成检查和AES -128年的加密算法,(6)使用直接序列扩频接收方式的安全保障整个传输阶段,和提高抗干扰能力特性和保密。

ZigBee以其低功耗、 高可靠等优点在短距离无线传输技术中占有一席之地， 而物联网在互联网日渐普及的今天， 也离我们越来越近。ZigBee 与物联网的融合的时机和商机也日渐成熟， 通过ZigBee可以使各个覆盖区域中的物体节点有机的结合起来， 充分发挥物联网的作用，在可见的将来ZigBee在物联网中的作用将越来越大。

引用：

【1】.物连中国 《ZigBee:让物连网的未来不是梦》 http://wenku.baidu.com/link?url=RqYJUhay3q1sxeF0jHMCTdXSJLM7VWfmvevtiJifFqpksROiTCI8jK-Gvf7ZgXvCU9yMdQz8ebEWK5OVft7Uo0LoURsCmn-1yCeZzB07wKG

【2】.徐生瑜 《基于ZigBee的物联网解决方案》 《科技信息》 2012年06期 【3】.《基于ZigBee的物联网》 http://wenku.baidu.com/link?url=yf76w8b-U0PdZVUhnf7WvwQFPRC2Xnk6o_3shk3qAw4wnSlq8qPTihkXohM_LX4CheZ3u39pRzJivI4FrrfahctRldlcToN4_TopRyOdBpO

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