關(guān)于基礎(chǔ)傳感網(wǎng)的調(diào)查報告

1、基礎(chǔ)傳感網(wǎng)現(xiàn)狀調(diào)查瑞馳博方（北京）科技有限公司趙璽2015-1-23目錄1 背景簡介11.1什么是物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)？11.2物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)的聯(lián)系11.3簡單總結(jié)11.4國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀與前景展望11.5什么是基礎(chǔ)傳感網(wǎng)？21.6基礎(chǔ)傳感網(wǎng)的重要性22熱門技術(shù)介紹及對比32.1WiFi32.2藍(lán)牙32.3ZigBee32.4UWB32.5對比42.6ZigBee詳解42.6.1ZigBee基礎(chǔ)知識42.6.2ZigBee為什么誕生？52.6.3ZigBee發(fā)展歷史52.6.4ZigBeeLightLink與IPv6/6Lowpan52.6.5ZigBee的優(yōu)缺點(diǎn)63機(jī)遇和挑戰(zhàn)74一些愚見7附錄1：Z

2、igBee芯片廠商及型號1附錄2：ZigBee廠家121 背景簡介1.1什么是物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)？物聯(lián)網(wǎng)（IOT，Internet of Things）是“傳感網(wǎng)”在國際上的通稱。業(yè)界專家認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)是一個寬泛概念，本質(zhì)來說就是傳感器等信息的網(wǎng)絡(luò)，全世界所有的物品都加入這一網(wǎng)絡(luò)，基于互聯(lián)網(wǎng)而又高于互聯(lián)網(wǎng)。通俗地講，物聯(lián)網(wǎng)是萬物都可以上網(wǎng)，物體通過裝入射頻識別設(shè)備、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)或其他方式進(jìn)行連接，然后接入到互聯(lián)網(wǎng)或是移動通信網(wǎng)絡(luò)，最終形成智能網(wǎng)絡(luò)，通過電腦或手機(jī)實(shí)現(xiàn)對物體的智能化管理。從技術(shù)角度上來說，即隨機(jī)分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信單元的微小節(jié)點(diǎn)，通過自組織的方式構(gòu)成的無線

3、網(wǎng)絡(luò)。從產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用的角度來說，傳感網(wǎng)又稱物聯(lián)網(wǎng)，是指把世界上各種物品通過信息標(biāo)簽、識別、傳感等技術(shù)和裝備，與互聯(lián)網(wǎng)連接整合起來，利用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能化管理的網(wǎng)絡(luò)。1.2物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)的聯(lián)系傳感器網(wǎng)可以看成時傳感模塊+組網(wǎng)模塊共同構(gòu)成的一個網(wǎng)絡(luò)。傳感器僅僅感知到信號，并不強(qiáng)調(diào)對物體的標(biāo)識。例如可以讓溫度傳感器感知到森林的溫度，但并不一定需要標(biāo)識哪根樹木。物聯(lián)網(wǎng)的概念相對比傳感器網(wǎng)大一些。這主要是人感知物、標(biāo)識物的手段，除了有傳感器網(wǎng)，還可以有二維碼/一維碼/RFID等。如用二維碼/RFID標(biāo)識桌椅之后，就可以形成物聯(lián)網(wǎng)，但二維碼/RFID并不在比傳感器網(wǎng)絡(luò)的范疇（除非將傳感器網(wǎng)絡(luò)廣義化，而傳感器網(wǎng)

4、絡(luò)廣義化意義不大，如廣義之后，手機(jī)也可以是傳感器網(wǎng)，電話也可以是傳感器網(wǎng)）。1.3簡單總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)是把物與物、人與物進(jìn)行智能化連接，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種新興網(wǎng)絡(luò)。其核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)，只是其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間。1.4國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀與前景展望廣義上的物聯(lián)網(wǎng)（包括手機(jī)）行業(yè)近幾年來發(fā)展迅速，僅國內(nèi)2014年市場總量已經(jīng)達(dá)到了6000多億人民幣，并且仍然在高速增長中。下圖是一個增長分析以及預(yù)測圖表：圖1-1 物聯(lián)網(wǎng)市場分析1.5什么是基礎(chǔ)傳感網(wǎng)？從概念上講，基礎(chǔ)傳感網(wǎng)就是物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)基礎(chǔ)，物

5、聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)模塊可以認(rèn)為就是基礎(chǔ)傳感網(wǎng)模塊。如何把所有這些東西，包括傳感器、RFID身份標(biāo)簽、智能終端、運(yùn)動控制設(shè)備等等連接起來，就是基礎(chǔ)傳感網(wǎng)要做的事。1.6基礎(chǔ)傳感網(wǎng)的重要性從技術(shù)上講，身份識別是物聯(lián)網(wǎng)的入口，基礎(chǔ)傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心，最終的應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)的靈魂。入口已經(jīng)有了，靠的是RFID，在身份識別方面，RFID具有先天的優(yōu)勢，畢竟RFID本身就是射頻身份識別，而基礎(chǔ)傳感網(wǎng)目前來看還沒有一家能擔(dān)此重任。由于最終應(yīng)用的靈魂作用，與人類的接口是必然的，否則物聯(lián)網(wǎng)就沒有存在的意義。同時，物聯(lián)網(wǎng)也是一個智能化的網(wǎng)絡(luò)，人的參與越少系統(tǒng)就越智能。因此，與人類的接口也應(yīng)該是多種多樣的，Internet，

6、自然語言識別設(shè)備，圖形輸入設(shè)備等等都可能是未來接口的對象。能否方便地與其他系統(tǒng)/設(shè)備接口決定了是否能擔(dān)任基礎(chǔ)傳感網(wǎng)這一重任。2熱門技術(shù)介紹及對比從目前的市場來看，物聯(lián)網(wǎng)的存在形式除去RFID，只考慮有組網(wǎng)能力的技術(shù)，主要有以下幾種：WiFi，藍(lán)牙，ZigBee，UWB。這幾種技術(shù)各有所長，下面將一一介紹。2.1WiFi基于WiFi的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用尤其是智能家居應(yīng)用現(xiàn)在非常火爆，主要原因是互聯(lián)網(wǎng)以及智能終端的普及導(dǎo)致幾乎家家戶戶都有無線路由器和智能手機(jī)，WiFi做這塊市場的門檻幾乎沒有。然而由于目前各大廠商的策略基本都是裝APP，幾乎把手機(jī)變成了另一個遙控器，使一個原本很有前途的方向被APP拖住無法

7、前進(jìn)。客觀來講，除去成本高和耗電量大的因素，并且不考慮定位的話，WiFi作為普通家庭的基礎(chǔ)傳感網(wǎng)是可行的。2.2藍(lán)牙藍(lán)牙成為手機(jī)標(biāo)配要早于WiFi，其成功的市場定位使之成為智能設(shè)備的標(biāo)配，盡管現(xiàn)在藍(lán)牙被打開的幾率越來越低（除了巨屏智能機(jī)藍(lán)牙用戶），但是如果說一個手機(jī)沒有藍(lán)牙就跟去旅游沒有相機(jī)一樣讓人渾身不自在。藍(lán)牙作為一個輕量級的個域網(wǎng)協(xié)議，網(wǎng)內(nèi)容量7個節(jié)點(diǎn)的限制、10米的通信距離、不開放的協(xié)議架構(gòu)等也成為了其無法成為基礎(chǔ)傳感網(wǎng)的致命傷，盡管退出了3.0、4.0等升級版本仍然不能從根本上改變這一現(xiàn)狀。2.3ZigBeeZigBee是一個真正意義上的支持傳感器組網(wǎng)的協(xié)議，并且具有低功耗、容量大、

8、組網(wǎng)方便靈活、實(shí)時等特點(diǎn)，基本具備了基礎(chǔ)傳感網(wǎng)的主要特征。然而由于當(dāng)前ZigBee各家廠商的協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)方法都不盡相同，不同廠家的產(chǎn)品基本無法實(shí)現(xiàn)通信，并且ZigBee協(xié)議規(guī)定的信道帶寬小速率低，在2.4GHz頻道上已經(jīng)十分擁堵的當(dāng)前，想完全不受干擾地通信幾乎不可能。2.4UWB嚴(yán)格來說，UWB只是一種通信技術(shù)，并不是一種特定的通信協(xié)議。UWB帶寬大，速度快，可擴(kuò)展速率空間大，其短脈沖特性也決定了受干擾的可能性很低，其時間特性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于之前提到的幾種技術(shù)，能做到實(shí)時高精度室內(nèi)定位。不過由于其帶寬過大，占據(jù)了過多帶寬資源，在功率控制上的要求尤其嚴(yán)格，想進(jìn)行更遠(yuǎn)距離的通信基本不可能，只能用于適合短距

9、離的應(yīng)用。另外，由于沒有一個協(xié)議聯(lián)盟之類的機(jī)構(gòu)存在，要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備也會面臨ZigBee的問題：使用同一種技術(shù)卻無法通信。2.5對比下表從通信頻率、距離、速率、網(wǎng)絡(luò)容量、協(xié)議等方面對上文的四種技術(shù)進(jìn)行對比：技術(shù)通信頻率距離速率網(wǎng)絡(luò)容量協(xié)議WiFi2.4GHz50m1001000Mbps255TCP/IP藍(lán)牙2.4GHz10m1Mbps7BlueToothZigBee2.4GHz10140m250Kbps65000ZigBeeUWB3GHz10GHz50m6.8Mbps(DW1K)理論上是IPv4 的約 8×1028 倍IPv6/6Lowpan說明：1表中的數(shù)據(jù)大部分是根據(jù)

10、查詢相關(guān)手冊所得，部分是通過網(wǎng)絡(luò)搜索獲??； 2藍(lán)牙的通信距離經(jīng)過協(xié)議的升級已經(jīng)可以支持100m以上的通信，網(wǎng)絡(luò)容量也達(dá) 到了232，但是新版的藍(lán)牙協(xié)議還未完全實(shí)現(xiàn)，故未列出；實(shí)際上，由于WiFi和藍(lán)牙的復(fù)雜性，其作為基礎(chǔ)傳感網(wǎng)的可能性不大，最有可能的是基于UWB的紅點(diǎn)和ZigBee，因此下面將重點(diǎn)對ZigBee進(jìn)行分析。2.6ZigBee詳解2.6.1ZigBee基礎(chǔ)知識ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。這一名稱（又稱紫蜂協(xié)議）來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)

11、地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率。主要適合用于自動控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。ZigBee是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。ZigBee協(xié)議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網(wǎng)絡(luò)層(NWK)、應(yīng)用層(APL)等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。其工作頻段有三個主要頻段，具體說明如下：全球頻段2.4GHz（全球使用）歐洲頻

12、段868MHz北美頻段915MHz2.6.2ZigBee為什么誕生？在藍(lán)牙技術(shù)的使用過程中，人們發(fā)現(xiàn)藍(lán)牙技術(shù)盡管有許多優(yōu)點(diǎn)，但仍存在許多缺陷。對工業(yè)，家庭自動化控制和工業(yè)遙測遙控領(lǐng)域而言，藍(lán)牙技術(shù)太復(fù)雜，功耗大，距離近，組網(wǎng)規(guī)模太小等。而工業(yè)自動化，對無線數(shù)據(jù)通信的需求越來越強(qiáng)烈，而且，對于工業(yè)現(xiàn)場，這種無線傳輸必須是高可靠的，并能抵抗工業(yè)現(xiàn)場的各種電磁干擾。因此，經(jīng)過人們長期努力，ZigBee協(xié)議在2003年正式問世。另外，Zigbee使用了在它之前所研究過的面向家庭網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議Home RF Lite。長期以來，低價位、低速率、短距離、低功率的無線通訊市場一直存在著。藍(lán)牙的出現(xiàn)，曾讓工業(yè)

13、控制、家用自動控制、玩具制造商等業(yè)者雀躍不已，但是藍(lán)牙的售價一直居高不下，嚴(yán)重影響了這些廠商的使用意愿。如今，這些業(yè)者都參加了IEEE802.15.4小組，負(fù)責(zé)制定ZigBee的物理層和媒體介質(zhì)訪問層。IEEE802.15.4規(guī)范是一種經(jīng)濟(jì)、高效、低數(shù)據(jù)速率(<250kbps)、工作在2.4GHz和868/915MHz的無線技術(shù)，用于個人區(qū)域網(wǎng)和對等網(wǎng)絡(luò)。它是ZigBee應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的基礎(chǔ)。ZigBee是一種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)提案。主要用于近距離無線連接。它依據(jù)802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)千個微小

14、的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳到另一個節(jié)點(diǎn)，所以它們的通信效率非常高。2.6.3ZigBee發(fā)展歷史ZigBee用于傳感控制應(yīng)用(Sensor and Control)。由IEEE 802.15工作組中提出，并由其TG4工作組制定規(guī)范。2001年8月，ZigBee Alliance成立。2004年，ZigBee V1.0誕生。它是Zigbee規(guī)范的第一個版本。由于推出倉促，存在一些錯誤。2006年，推出ZigBee 2006，比較完善。2007年底，ZigBee PRO推出。2009年3月，Zigbee RF4CE推出，

15、具備更強(qiáng)的靈活性和遠(yuǎn)程控制能力。2009年開始，Zigbee采用了IETF的IPv6 6Lowpan標(biāo)準(zhǔn)作為新一代智能電網(wǎng)Smart Energy(SEP 2.0)的標(biāo)準(zhǔn)，致力于形成全球統(tǒng)一的易于與互聯(lián)網(wǎng)集成的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)端到端的網(wǎng)絡(luò)通信。隨著美國及全球智能電網(wǎng)的建設(shè)，Zigbee將逐漸被IPv6/6Lowpan標(biāo)準(zhǔn)所取代。ZigBee的底層技術(shù)基于IEEE 802.15.4，即其物理層和媒體訪問控制層直接使用了IEEE 802.15.4的定義。2.6.4ZigBeeLightLink與IPv6/6Lowpan2012年4月，國際ZigBee聯(lián)盟推出了ZigBeeLightLink，便意味著設(shè)定

16、了共同標(biāo)準(zhǔn)，可有效地解決不同廠家芯片不能通信的問題。通過全球主要照明設(shè)備制造商的共同開發(fā)，ZLL不僅定義了一種先進(jìn)的燈控應(yīng)用信息傳遞協(xié)議，而且還納入一種簡單的配置機(jī)制，使消費(fèi)者可以開箱即用，系統(tǒng)配置就像按一下按鈕一樣簡單。除了這些新特點(diǎn)外，ZigBeeLightLink具有所有ZigBee網(wǎng)絡(luò)的固有技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了基于IEEE802.15.4的低功率、低成本、健壯、安全的無線網(wǎng)絡(luò)。與家居自動化(ZigBeeHomeAutomation)等其他ZigBee應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)不同，ZigBeeLightLink是專門針對照明應(yīng)用設(shè)計的。得益于這種優(yōu)化設(shè)計，ZLL產(chǎn)品可輕松實(shí)現(xiàn)顏色設(shè)置、調(diào)光級數(shù)和亮度設(shè)置、存

17、儲情景模式和自動燈控，從而實(shí)現(xiàn)最大程度的便利及最高能效。設(shè)計師可以針對不同的應(yīng)用場合自主決定賦予產(chǎn)品哪些功能。系統(tǒng)功能可以像開/關(guān)燈一樣簡單，也可以如功能齊全的家居照明方案一樣復(fù)雜。無論做出什么選擇，產(chǎn)品都具有互操作性。然而，除此之外，很難再有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)能使不同廠家的芯片可以互相通信?；ヂ?lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化組織IETF也看到了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（或者物聯(lián)網(wǎng)）的廣泛應(yīng)用前景，也加入到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化制定中。以前許多標(biāo)準(zhǔn)化組織和研究者認(rèn)為IP技術(shù)過于復(fù)雜，不適合低功耗、資源受限的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，因此都是采用非IP技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，如ZigBee需要接入互聯(lián)網(wǎng)時需要復(fù)雜的應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)，也不能實(shí)現(xiàn)端到端的數(shù)據(jù)傳輸和

18、控制。與此同時，與ZigBee類似的標(biāo)準(zhǔn)還有z-wave、ANT、Enocean等，相互之間不兼容，不利于產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。IETF和許多研究者發(fā)現(xiàn)了存在的這些問題，尤其是Cisco的工程師基于開源的uIP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了輕量級的IPv6協(xié)議，證明了IPv6不僅可以運(yùn)行在低功耗資源受限的設(shè)備上，而且，比ZigBee更加簡單，徹底改變了大家的偏見，之后基于IPv6的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅速發(fā)展。 IETF已經(jīng)完成了核心的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，包括IPv6數(shù)據(jù)報文和幀頭壓縮規(guī)范 6Lowpan 、 面向低功耗、低速率、鏈路動態(tài)變化的無線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議 RPL 、以及面向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)CoAP ，相關(guān)的

19、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已經(jīng)發(fā)布 。IETF組織成立了IPSO聯(lián)盟，推動該標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，并發(fā)布了一系列白皮書 。 IPv6/6Lowpan已經(jīng)成為許多其它標(biāo)準(zhǔn)的核心，包括智能電網(wǎng)ZigBee SEP2.0、工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)ISA100.11a、有源RFID ISO1800-7.4（DASH） 等。IPv6/6Lowpan具有諸多優(yōu)勢： 可以運(yùn)行在多種介質(zhì)上，如低功耗無線、電力線載波、WiFi和以太網(wǎng)，有利于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一通信；IPv6可以實(shí)現(xiàn)端到端的通信，無需網(wǎng)關(guān)，降低成本；6Lowpan中采用RPL路由協(xié)議，路由器可以休眠，也可以采用電池供電，應(yīng)用范圍廣，而ZigBee技術(shù)路由器不能休眠，應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。6Lowpa

20、n標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)得到大量開源軟件實(shí)現(xiàn)，最著名的是Contiki 、TinyOS系統(tǒng)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)完整的協(xié)議棧，全部開源，完全免費(fèi)，已經(jīng)在許多產(chǎn)品中得到應(yīng)用。IPv6/6Lowpan協(xié)議將隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以及物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，很可能成為該領(lǐng)域的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)上，Georgiy使用的正是TinyOS系統(tǒng)，因此在上層軟件上來講是優(yōu)于ZigBee的。2.6.5ZigBee的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：低功耗。在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號干電池可支持1個節(jié)點(diǎn)工作624個月，甚至更長。這是ZigBee的突出優(yōu)勢。相比較，藍(lán)牙能工作數(shù)周、WiFi可工作數(shù)小時。低成本。通過大幅簡化協(xié)議(不到藍(lán)牙的1/10)，降低了對通信控制器的要求

21、，按預(yù)測分析，以8051的8位微控制器測算，全功能的主節(jié)點(diǎn)需要32KB代碼，子功能節(jié)點(diǎn)少至4KB代碼，而且ZigBee免協(xié)議專利費(fèi)。每塊芯片的價格大約為2美元。注：免專利費(fèi)不能確定，有人說芯片廠商需要交費(fèi)；另外，配置文件profile是否免費(fèi)不清楚。低速率。ZigBee工作在20250kbps的速率，分別提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps(915 MHz)和20kbps(868 MHz)的原始數(shù)據(jù)吞吐率，滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。近距離。傳輸范圍一般介于10100m之間，在增加發(fā)射功率后，亦可增加到13km。這指的是相鄰節(jié)點(diǎn)間的距離。如果通過路由和節(jié)點(diǎn)間通信的接力，傳輸距離

22、將可以更遠(yuǎn)。短時延。ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。相比較，藍(lán)牙需要310s、WiFi 需要3 s。高容量。ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)，最多一個主節(jié)點(diǎn)可管理254個子節(jié)點(diǎn)；同時主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成65000 個節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)。高安全。ZigBee提供了三級安全模式，包括無安全設(shè)定、使用訪問控制清單(Access Control List, ACL) 防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AES 128)的對稱密碼，以靈活確定其安全屬性。免執(zhí)照頻段。使用工

23、業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻段，915MHz(美國), 868MHz(歐洲), 2. 4GHz(全球) , 。缺點(diǎn)：1數(shù)據(jù)速率比較低，在2.4GHz的頻段只有250Kb/S，而且這只是鏈路上的速率，除掉信道競爭應(yīng)答和重傳等消耗，真正能被應(yīng)用所利用的速率可能不足100Kb/s，并且余下的速率可能要被鄰近多個節(jié)點(diǎn)和同一個節(jié)點(diǎn)的多個應(yīng)用所瓜分，因此不適合做視頻之類事情。2時延由于ZigBee采用隨機(jī)接入MAC層，且不支持時分復(fù)用的信道接入方式，因此不能很好的支持一些實(shí)時的業(yè)務(wù)。由于ZigBee采用隨機(jī)接入MAC層，且不支持時分復(fù)用的信道接入方式，部分ZigBee模塊一般會對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，返回ACK等操作（

24、一般射頻芯片等硬件層會自帶，部分公司模塊會在程序上也進(jìn)行相應(yīng)操作），網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)越多，整個網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)到服務(wù)器的時間就越長，因此不能很好的支持一些實(shí)時性要求較高的業(yè)務(wù)。3由于不同廠家的協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)方法不同并且不開源，導(dǎo)致不同廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品不能互相通信。3機(jī)遇和挑戰(zhàn)ZigBee是為了解決人們對于低速組網(wǎng)需求而產(chǎn)生的，但是其自身的缺點(diǎn)也限制了自身的發(fā)展。然而，ZigBee做不到的，正是我們的機(jī)會。并且由于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景越來越廣闊，市場份額越來越大，從硬件發(fā)展技術(shù)以及市場規(guī)模等方面來說世界已經(jīng)做好了應(yīng)屆物聯(lián)網(wǎng)的準(zhǔn)備，缺少的只是一種能讓大眾廣泛接受的產(chǎn)品。紅點(diǎn)系統(tǒng)從物理層來說是基于UWB的，軟

25、件上基于TinyOS，協(xié)議是IPv6/6Lowpan，從各方面看都處于有利形勢，如何去推動這一產(chǎn)品的發(fā)展是亟待解決的問題。從兼容性上來說，原本以為Georgiy是自己實(shí)現(xiàn)了一切，實(shí)際上他是以TinyOS為基礎(chǔ)，借助DW1K和AVR8位單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了定位的核心功能，如果采用同樣的物理層，和同樣的IPv6/6Lowpan協(xié)議，我們會成為類似WiFi的通用的產(chǎn)品；4一些愚見從商業(yè)模式上來說，有幾種可能的方案，在此，只提出一些個人淺見，但是經(jīng)過與同事的討論，一些似乎有可行性，現(xiàn)在大膽寫出來，希望各位同事指正：第一種 免費(fèi)提供硬件或者成本價提供硬件，但是有l(wèi)icence限制；第二種 方向從主攻定位到基于無

26、線傳感網(wǎng)，提供庫，提供標(biāo)準(zhǔn)指令接口，最好是支持多CPU，這樣幾乎可以作為透傳模塊使用，例如現(xiàn)在的背板項(xiàng)目；第三種 其實(shí)是第二種的延伸，將來如有可能，與芯片融合，自己做芯片，天生帶無線通信功能，就像串口一樣好用，或者說，就像WiFi模塊一樣通用；1附錄1：ZigBee芯片廠商及型號各廠商及芯片型號Jennic(JN5148)TI (Chipcon)(CC2530)Freescal(MC13192)EMBER(EM260)ATMEL(LINK-23X)ATMEL(Link-212)工作頻率（Hz）2.42.485G2.42.485G2.42.485G2.42.485G2.42.485G779928M可用頻段數(shù)（個）16161616164無線速率