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2、從未感到任何困難。例如，在家庭安全系統(tǒng)方面，無線傳感器相對于有線傳感器更易安裝。而在有線傳感器的裝置通常占無線傳感器安裝的費(fèi)用80%的工業(yè)環(huán)境方面同樣正確（適用）。而且相比于有線傳感器的不切實(shí)際甚至是不肯能而言，無線傳感器更具應(yīng)用性。雖然，無線傳感器需要消耗更多能量，也就是說所需電池的數(shù)量會(huì)隨之增加或改變過于頻繁。再加上對無線傳感器由空氣傳送的數(shù)據(jù)可靠性的懷疑論，所以無線傳感器看起來并不是那么吸引人。（圖1）雖然還沒有正式的規(guī)范的ZigBee存在（由ZigBee聯(lián)盟是一個(gè)貿(mào)易集團(tuán)，批準(zhǔn)應(yīng)該在今年年底），但ZigBee的前景似乎一片光明。技術(shù)研究公司In-Stat/MDR在它所謂的“謹(jǐn)慎進(jìn)取”的

3、預(yù)測中不是所有這些單位都將與ZigBee結(jié)合，但大多數(shù)可能會(huì)。世界研究公司預(yù)測的到2010年射頻模塊無線傳感器出貨量4.65億美量，其中77是ZigBee的相關(guān)。從某種意義上說，ZigBee的光明前途在很大程度上是由于其較低的數(shù)據(jù)速率20,kbps到250,kbps的，用于取決于頻段頻率（圖2），,比標(biāo)稱1,Mbps的藍(lán)牙和54的802.11g,Mbps的Wi,-,Fi的技術(shù)。但ZigBee的不能發(fā)送電子郵件和大型文件，如Wi,-,Fi功能，或文件和音頻，藍(lán)牙一樣。對于發(fā)送傳感器的讀數(shù)，這是典型的數(shù)萬字節(jié)數(shù)，高帶寬是沒有必要，ZigBee的低帶寬有助于它實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)和魯棒性的低功耗，低成本。,由

4、于ZigBee應(yīng)用的是低帶寬要求，ZigBee節(jié)點(diǎn)大部分時(shí)間可以睡眠模式，從而節(jié)省電池電源，然后醒來，快速發(fā)送數(shù)據(jù)，回去睡眠模式。而且，由于ZigBee可以從睡眠模式過渡到15毫秒或更少主動(dòng)模式下，即使是睡眠節(jié)點(diǎn)也可以達(dá)到適當(dāng)?shù)牡脱舆t。有人扳動(dòng)支持ZigBee的無線光開關(guān)，例如，將不會(huì)是一個(gè)喚醒延遲知道前燈亮起。與此相反，支持藍(lán)牙喚醒延遲通常大約三秒鐘。的是幾個(gè)不同的溝通方式之一，然而，某些方面比別人擁有更多的使用權(quán)力。因此，ZigBee的用戶不一定能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)上的任何方式選擇和他們?nèi)匀黄谕嗄甑碾姵貕勖荶igBee的標(biāo)志。事實(shí)上，一些技術(shù)專家打算用小型無線傳感器創(chuàng)建大的網(wǎng)絡(luò)，即使功率

5、ZigBee的電池需求很大。一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以消耗額外的功率，例如，如果它試圖避免與其他節(jié)點(diǎn)的傳輸或與其他無線電源傳輸重疊的傳輸。那么意見的權(quán)力，”Bahl說，“我們不喜歡這樣做?！蹦Ｊ叫褋砭W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定期接收同步“燈塔”從網(wǎng)絡(luò)的控制節(jié)點(diǎn)。但是，對于一個(gè)燈塔聽廢物力量，也因?yàn)闀r(shí)間的不確定性，特別是支配節(jié)點(diǎn)打開，以免錯(cuò)過早期一盞明燈。爭議中的通信為了盡可能節(jié)省電力ZigBee采用一種簡單交際策略,talk-when-ready發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)準(zhǔn)備派遣然后就等著自動(dòng)確認(rèn)。根據(jù)鮑勃Heile,兩ZigBee聯(lián)盟主席和電子802.15,talk-when-ready是“開門見山地”計(jì)劃,但卻是一

6、種很電力有效率?！拔覀冊趶V泛的分析,導(dǎo)致了最好的節(jié)能策略從各種環(huán)境安靜喧鬧的,”Heile說?！拔覀儼l(fā)現(xiàn),手了,好,我們在發(fā)送才離開那包東西和承認(rèn)它。如果你不想讓他ack訊息,它只表示你慘敗,所以重發(fā)給你。你有更好的電源管理，并確定它是否安靜，然后再談?wù)劇！毙疫\(yùn)的是，這種當(dāng)面策略導(dǎo)致RF干擾非常小。這主要是因?yàn)閆igBee節(jié)點(diǎn)具有非常低的占空比，只偶爾傳輸發(fā)送少量的數(shù)據(jù)。其他ZigBee節(jié)點(diǎn)，以及Wi,-,Fi和藍(lán)牙模塊，可以輕松應(yīng)付這么小，頻繁爆發(fā)。ZigBee的通話時(shí)就緒計(jì)劃并不適合所有的目的，但是。例如，在成千上萬的微型傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入戰(zhàn)區(qū)下降到監(jiān)視敵方部隊(duì)調(diào)動(dòng)，積蓄力量提供的仍可能是不夠

7、的。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)周期性地發(fā)送和反復(fù)通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)配置中的其他節(jié)點(diǎn)附近多次以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)控制器的大碰撞和重發(fā)的數(shù)據(jù)包數(shù)量可能會(huì)浪費(fèi)功率，并顯著縮短傳感器節(jié)點(diǎn)的電池壽命傳輸數(shù)據(jù)。如果傳感器電池非常小，功率有限，這特別成問題。雖然大氣電波訪問爭不是一般意義上的ZigBee問題，都可以。傳感器網(wǎng)絡(luò)公司塵埃網(wǎng)絡(luò)，其實(shí)，說是保持競爭問題，從該公司的ZigBee轉(zhuǎn)向?yàn)楝F(xiàn)在，至少，甚至塵土縱然仍是ZigBee聯(lián)盟的成員?！懊總€(gè)ZigBee設(shè)備需要與鄰國爭奪領(lǐng)空，說：”DustZigBee的已注冊的袖子更省電的技巧，但是。例如，它減少了對節(jié)能減功能設(shè)備，除了更強(qiáng)大的全功能設(shè)備（FFDs）（RFDs）在ZigBee元件

8、提供電力的消耗。每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)至少需要一個(gè)控制器作為一個(gè)發(fā)展籌資，但大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以RFDs（圖3）。RFDs只有FFDs可以談，而不是其他RFDs，但它們含有較少的電路比FFDs，很少或沒有功率消耗內(nèi)存。,ZigBee的節(jié)省，減少了相關(guān)處理單仍然需要更多的權(quán)力。簡單的8位像8051處理器可以處理家務(wù)容易的ZigBee和ZigBee協(xié)議棧占用很少的內(nèi)存。發(fā)展籌資的一個(gè)堆棧，例如，大概需要32字節(jié)，一個(gè)RFD的堆棧只需要4字節(jié)。這些數(shù)字比較遠(yuǎn)約250藍(lán)牙技術(shù)更復(fù)雜的字節(jié)。從ZigBee的比較簡單的實(shí)現(xiàn)，節(jié)約了成本，自然產(chǎn)生。RFDs，當(dāng)然，減少漏報(bào)ZigBee的內(nèi)存和其他電路元件成本，以

9、及簡單的8位處理器和小協(xié)議棧幫助保持系統(tǒng)成本。通常，一個(gè)應(yīng)用程序的主處理器可以很容易地承擔(dān)了ZigBee處理額外的負(fù)載小，使得ZigBee的功能不必要單獨(dú)的處理器。但是，保持ZigBee的低價(jià)格的主要策略是因?yàn)橛泻艽蟮氖袌龊透呷萘?。ZigBee聯(lián)盟，通過一個(gè)開放的標(biāo)準(zhǔn)，并通過大力推進(jìn)ZigBee設(shè)備之間的互操作性，ZigBee的預(yù)期應(yīng)用非常大，如家庭與樓宇自動(dòng)化應(yīng)用。該聯(lián)盟目前正在為這些特殊應(yīng)用努力，它預(yù)計(jì)將在今年較遲時(shí)與ZigBee規(guī)范1.0的互操作性的程序完一起完成。一個(gè)有關(guān)的ZigBee家庭自動(dòng)化與安全通過樂觀的原因是它的易用性。ZigBee網(wǎng)絡(luò)的自我形成，使消費(fèi)者更容易對它們進(jìn)行設(shè)置。

10、“在居住空間，有沒有配置參與，：”ZigBee聯(lián)盟的Heile說?！澳銖南渥幽靡恍〇|西，放電池進(jìn)去，可能做一些簡單的按鈕操作，按下安全帶來兩個(gè)設(shè)備并攏，按動(dòng)按鈕，直到綠色燈光來，你就完成了。”ZigBee網(wǎng)絡(luò)還可以自行在商業(yè)和工業(yè)環(huán)境的形式，但專業(yè)安裝人員將有特別的安全工具，提供額外的控制。ZigBee是安全靈活的，Heile說，給消費(fèi)者和專業(yè)用戶他們需要的?！澳悴槐赜?28位公共密鑰加密的煙霧探測器，”他說，“但如果我在一幢復(fù)雜的高層辦公樓，這正是我的安全級別將有熒光燈。如果你在第五大道上的高層建筑里，你不想去的人在街上，把你的燈關(guān)了?！皩Ｓ斜荣怹igBee的比賽幾乎完全來自主專有技術(shù)。傳感

11、器公司Dust，如上所述，是堅(jiān)持使用自己的技術(shù)，顯然的，雖然強(qiáng)烈的推到ZigBee舞臺(tái)上，計(jì)劃繼續(xù)提供其專有EmberNet設(shè)備添加也。此外，Zensys是其Wave技術(shù)提供給客戶的Z,-。西爾韋尼亞，例如，已經(jīng)使用照明控制Z,-,Wave的，而ZigBee系統(tǒng)保持在至少數(shù)個(gè)月。通過提供互操作性，但ZigBee的補(bǔ)充能力，專利產(chǎn)品不能。舉例說，Ember的義巴爾，互操作性允許照明系統(tǒng)的ZigBee節(jié)點(diǎn)的工作，在一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)，反之亦然?！帮w利浦照明是真的對這個(gè)很興奮，”義巴爾說，“因?yàn)樵瓉韽囊坏浇ㄖ锏淖詣?dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施骨干鎮(zhèn)流器生產(chǎn)廠家他們?！辈挥谜f，主要的半導(dǎo)體公司很多，

12、尤其是那些在嵌入式系統(tǒng)公司中大都熱切期待ZigBee的投入并且大規(guī)模進(jìn)入市場。飛思卡爾半導(dǎo)體（直到最近，摩托羅拉半導(dǎo)體產(chǎn)品部稱）已經(jīng)提供ZigBee,-,ready技術(shù)來選擇客戶。其他半導(dǎo)體公司，包括AMI，愛特梅爾，微芯片，飛利浦，瑞薩，都是ZigBee聯(lián)盟的成員。,最終，ZigBee的可進(jìn)入各種廣泛的應(yīng)用。家用電器，它可以幫助監(jiān)測和控制能源消耗。在汽車應(yīng)用中，它可以提供輪胎壓力監(jiān)測和遠(yuǎn)程無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)。也可用于ZigBee的醫(yī)療設(shè)備中，甚至在計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備，如無線鍵盤或鼠標(biāo)。值得關(guān)注的是越來越多，雖然，ZigBee的可能變成一種適合所有的技術(shù)的尺寸，并不很適合任何應(yīng)用程序。一些持懷疑態(tài)度，

13、例如，企圖使ZigBee無所不包的可能使ZigBee協(xié)議棧太大，ZigBee的雙重目標(biāo)是非常低功耗和非常低的成本。如果出現(xiàn)這種情況，那么ZigBee的低功耗，低數(shù)據(jù)速率利基窄，如果它是，將被證明是過于寬泛的。然后，也許我們會(huì)需要另一種無線標(biāo)準(zhǔn)，以配合我們已經(jīng)有的蓬勃發(fā)展的人數(shù)。加里萊格是一家位于波士頓的自由撰稿人。他擁有電子工程學(xué)士學(xué)位，曾任編輯，EDN雜志執(zhí)行編輯ZigBee:,Wireless,Technology,for,Low-Power,Sensor,NetworksGary,Legg,5/6/2004,12:00,AM,EDT,Technologists,have,never,ha

14、d,trouble,coming,up,with,potential,applications,for,wireless,sensors.,In,a,home,security,system,for,example,wireless,sensors,would,be,much,easier,to,install,than,sensors,that,need,wiring.,The,same,is,true,in,industrial,environments,where,wiring,typically,accounts,for,80%,of,the,cost,of,sensor,instal

15、lations.,And,then,there,are,applications,for,sensors,where,wiring,isnt,practical,or,even,possible.The,problem,though,is,that,most,wireless,sensors,use,too,much,power,which,means,that,their,batteries,either,have,to,be,very,large,or,get,changed,far,too,often.,Add,to,that,some,skepticism,about,the,reli

16、ability,of,sensor,data,thats,sent,through,the,air,and,wireless,sensors,simply,havent,looked,very,appealing.(Figure,1)Figure,1:,ZigBee,adds,network,security,and,application-services,layers,to,the,PHY,and,MAC,layers,of,the,IEEE,811.15.4,radioIn,a,sense,ZigBees,bright,future,is,largely,due,to,its,low,d

17、ata,rates20,kbps,to,250,kbps,depending,on,the,frequency,band,used,(Figure,2)compared,to,a,nominal,1,Mbps,for,Bluetooth,and,54,Mbps,for,Wi-Fis,802.11g,technology.,But,ZigBee,wont,be,sending,email,and,large,documents,as,Wi-Fi,does,or,documents,and,audio,as,Bluetooth,does.,For,sending,sensor,readings,w

18、hich,are,typically,a,few,tens,of,bytes,high,bandwidth,isnt,necessary,and,ZigBees,low,bandwidth,helps,it,fulfill,its,goals,of,low,power,low,cost,and,robustness.Figure,2:,ZigBees,data,rates,range,from,20,kbps,to,250,kbps,depending,on,the,frequency,usedBecause,of,ZigBee,applications,low,bandwidth,requi

19、rements,a,ZigBee,node,can,sleep,most,of,the,time,thus,saving,battery,power,and,then,wake,up,send,data,quickly,and,go,back,to,sleep.,And,because,ZigBee,can,transition,from,sleep,mode,to,active,mode,in,15,msec,or,less,even,a,sleeping,node,can,achieve,suitably,low,latency.,Someone,flipping,a,ZigBee-ena

20、bled,wireless,light,switch,for,example,would,not,be,aware,of,a,wake-up,delay,before,the,light,turns,on.,In,contrast,wake-up,delays,for,Bluetooth,are,typically,around,three,seconds.In-Your-Face,CommunicationTo,save,as,much,power,as,possible,ZigBee,employs,a,talk-when-ready,communication,strategy,simp

21、ly,sending,data,when,it,has,data,ready,to,send,and,then,waiting,for,an,automatic,acknowledgement.,According,to,Bob,Heile,who,is,chairman,of,both,the,ZigBee,Alliance,and,IEEE,802.15,talk-when-ready,is,an,in-your-face,scheme,but,one,thats,very,power,efficient.,We,did,an,extensive,analysis,that,led,to,

22、the,best,power-saving,strategy,in,various,kinds,of,environments,from,quiet,to,noisy,Heile,says.,We,discovered,that,hands,down,we,were,better,off,just,sending,the,packet,and,acknowledging,it.,If,you,dont,get,an,ack,it,just,means,you,got,clobbered,so,send,it,again.,You,wind,up,having,much,better,power

23、,management,than,if,you,listen,and,determine,if,its,quiet,before,you,talk.,Fortunately,this,in-your-face,strategy,leads,to,very,little,RF,interference.,Thats,largely,because,ZigBee,nodes,have,very,low,duty,cycles,transmitting,only,occasionally,and,sending,only,small,amounts,of,data.,Other,ZigBee,nod

24、es,as,well,as,Wi-Fi,and,Bluetooth,modules,can,easily,deal,with,such,small,infrequent,bursts.ZigBees,talk-when-ready,scheme,doesnt,suit,all,purposes,however.,For,example,in,a,network,of,thousands,of,tiny,sensors,dropped,into,a,war,zone,to,monitor,enemy,troop,movements,the,power,savings,provided,still

25、,might,not,be,enough.,With,each,network,node,sending,data,periodicallyand,with,transmissions,repeated,numerous,times,through,other,nearby,nodes,of,a,mesh,network,configuration,in,order,to,reach,a,network,controllerlarge,numbers,of,packet,collisions,and,retransmissions,could,waste,power,and,significa

26、ntly,shorten,sensor,node,battery,life.,If,the,sensor,batteries,are,very,small,and,power-limited,thats,especially,problematic.ZigBee,has,still,more,power-saving,tricks,up,its,sleeve,however.,For,example,it,reduces,power,consumption,in,ZigBee,components,by,providing,for,power-saving,reduced-function,d

27、evices,(RFDs),in,addition,to,more,capable,full-function,devices,(FFDs).,Each,ZigBee,network,needs,at,least,one,FFD,as,a,controller,but,most,network,nodes,can,be,RFDs,(Figure,3).,RFDs,can,talk,only,with,FFDs,not,to,other,RFDs,but,they,contain,less,circuitry,than,FFDs,and,little,or,no,power-consuming,

28、memory.Figure,3:,ZigBee,networks,can,contain,as,many,as,65,536,nodes,in,a,variety,of,configurationsZigBee,conserves,still,more,power,by,reducing,the,need,for,associated,processing.,Simple,8-bit,processors,like,an,8051,can,handle,ZigBee,chores,easily,and,ZigBee,protocol,stacks,occupy,very,little,memo

29、ry.,An,FFD,stack,for,example,needs,about,32,kbytes,and,an,RFD,stack,needs,only,about,4,kbytes.,Those,numbers,compare,with,about,250,kbytes,for,the,far,more,complex,Bluetooth,technology.From,ZigBees,relatively,simple,implementations,cost,savings,naturally,accrue.,RFDs,of,course,reduce,ZigBee,componen

30、t,costs,by,omitting,memory,and,other,circuitry,and,simple,8-bit,processors,and,small,protocol,stacks,help,keep,system,costs,down.,Often,an,applications,main,processor,can,easily,bear,the,small,additional,load,of,ZigBee,processing,making,a,separate,processor,for,ZigBee,functions,unnecessary.But,the,m

31、ain,strategy,for,keeping,ZigBee,prices,low,is,to,have,big,markets,and,high,volumes.,The,ZigBee,Alliance,by,making,ZigBee,an,open,standard,and,by,vigorously,promoting,interoperability,among,ZigBee,devices,expects,that,ZigBee,will,be,very,big,in,applications,such,as,home,and,building,automation.,The,a

32、lliance,is,currently,working,on,interoperability,procedures,for,those,particular,applications,which,it,expects,to,complete,later,this,year,along,with,ZigBee,Specification,1.0.One,reason,for,optimism,about,ZigBee,adoption,for,home,automation,and,security,is,its,ease,of,use.,ZigBee,networks,are,self-f

33、orming,making,it,easy,even,for,consumers,to,set,them,up.,In,the,residential,space,theres,no,configuration,involved,says,the,ZigBee,Alliances,Heile.,You,take,something,out,of,the,box,put,the,batteries,in,and,maybe,do,something,as,simple,as,button-press,securitybring,two,devices,close,together,push,th

34、e,buttons,until,the,green,lights,come,on,and,youre,done.ZigBee,networks,can,also,self-form,in,commercial,and,industrial,settings,but,professional,installers,will,have,tools,that,provide,additional,control,particularly,for,security.,ZigBee,security,is,flexible,says,Heile,to,give,both,consumer,and,pro

35、fessional,users,what,they,need.,You,dont,have,to,have,128-bit,public-key,encryption,for,a,smoke,detector,he,says,but,if,Im,in,a,high-rise,office,complex,thats,exactly,the,level,of,security,Im,going,to,have,for,my,fluorescent,light,fixtures.,If,youre,in,a,high-rise,building,on,Fifth,Avenue,you,dont,w

36、ant,someone,going,down,the,street,and,turning,your,lights,off.Proprietary,CompetitionCompetition,for,ZigBee,comes,almost,entirely,from,proprietary,technologies.,Sensor,company,Dust,as,noted,is,sticking,with,its,own,technology,and,Ember,although,pushing,strongly,into,the,ZigBee,arena,plans,to,keep,of

37、fering,its,proprietary,EmberNet,as,well.,In,addition,Zensys,is,providing,its,Z-Wave,technology,to,customers.,Sylvania,for,example,is,already,using,Z-Wave,for,lighting,control,while,ZigBee,systems,remain,at,least,several,months,away.,By,offering,interoperability,however,ZigBee,adds,capabilities,that,

38、proprietary,products,cant.,For,example,says,Embers,Bahl,interoperability,allows,the,ZigBee,nodes,of,a,lighting,system,to,work,with,the,ZigBee,network,of,an,HVAC,system,or,vice,versa.,Philips,Lighting,is,really,excited,about,this,Bahl,says,because,it,turns,them,from,a,ballast,manufacturer,into,the,infrastructure,backbone,of,a,building-automation,system.Needless,to,say,many,of,the,major,semiconductor,companies,and,especially,those,that,are,big,in,embedded,systems,are,eagerly,anticipating,ZigBees,entry,into,mass,markets.,Freescale,Semiconductor,(until,recently,known,as,Motorolas,Semiconducto