關鍵詞: 智能家居 , ZigBee
9、 ZigBee與現有數傳電臺的比較有哪些特點
A:其優點如下:
(1) 可靠性高:由于ZigBee模塊的集成度遠比一般數傳電臺高,分離元器件少,因而可靠性更高;
(2) 使用方便安全:因為集成度高,比起一般數傳電臺來,ZigBee收法模塊體積可以做得很小,而且功耗低,最大發射電流比一個CDMA手機還要小許多,因而很容易集成或直接安放在到設備之中,不僅使用方便,而且在戶外攜帶使用時不容易受到損壞;
(3) 抗干擾力強,保密性好,誤碼率低:ZigBee收發模塊使用的是2.4G 直序擴頻技術,比起一般FSK, ASK和跳頻的數傳電臺來,具有更好的抗干擾能力,和更遠的傳輸距離;
(4) 免費頻段:ZigBee使用的是免費頻段,而許多數傳電臺所使用的頻段不僅需要申請,而且每年都需要向國家無委會交納相當的頻率使用費;
(5) 價格低: ZigBee數傳模塊的價格只有具有類似功能的數傳電臺的幾分之一。
10、 ZigBee是具有怎樣的無線數據傳輸網絡
A: 簡單的說,ZigBee是一種高可靠的無線數傳網絡,類似于CDMA和GSM網絡,ZigBee數傳模塊類似于移動網絡基站。通訊距離從標準的75米到幾百米、幾公里,并且支持無線擴展。
ZigBee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網絡平臺,十分類似現有的移動通信CDMA網或GSM網,每一個ZigBee網絡數傳模塊類似移動網絡的一個基站,在整個網絡范圍內,它們之間可以進行相互通信;每個網絡節點間的距離可以從標準的75米,到擴展后的幾百米,甚至幾公里。與移動通信的CDMA網或GSM網不同的是,ZigBee網絡主要是為工業現場自動化控制數據傳輸而建立,因而,它必須具有簡單,使用方便,工作可靠,價格低的特點。而移動通信網主要是為語音通信而建立,每個基站價值一般都在百萬元人民幣以上,而每個ZigBee“基站”卻不到1000元人民幣。每個ZigBee 網絡節點不僅本身可以作為監控對象,例如其所連接的傳感器直接進行數據采集和監控,還可以自動中轉別的網絡節點傳過來的數據資料。除此之外,每一個ZigBee網絡節點(FFD)還可在自己信號覆蓋的范圍內,和多個不承擔網絡信息中轉任務的孤立的子節點(RFD)無線連接。
每個ZigBee網絡節點(FFD和RFD)可以支持多達31個的傳感器和受控設備,每一個傳感器和受控設備終可以有8種不同的接口方式。可以采集和傳輸數字量和模擬量。
11、 ZigBee所采用的自組織網是怎么回事
A: 舉一個簡單的例子就可以說明這個問題,當一隊傘兵空降后,每人持有一個ZigBee網絡模塊終端,降落到地面后,只要他們彼此間在網絡模塊的通信范圍內,通過彼此自動尋找,很快就可以形成一個互聯互通的ZigBee網絡。他們預先無法判斷誰雨,而且,由于人員的移動,彼此間的聯絡還會發生變化。因而,模塊還可以通過重新尋找通信對象,確定彼此間的聯絡,對原有網絡進行刷新。這就是自組織網。
12、 ZigBee技術為什么要使用自組織網來通信
A:網狀網通信實際上就是多通道通信,在實際工業現場,由于各種原因,往往并不能保證每一個無線通道都能夠始終暢通,就像城市的街道一樣,可能因為車禍,道路維修等,使得某條道路的交通出現暫時中斷,此時由于我們有多個通道,車輛(相當于我們的控制數據)仍然可以通過其他道路到達目的地。而這一點對工業現場控制而言則非常重要。
13、 為什么自組織網要采用動態路由的方式?
A: 所謂動態路由是指網絡中數據傳輸的路徑并不是預先設定的,而是傳輸數據前,通過對網絡當時可利用的所有路徑進行搜索,分析它們的位置關系以及遠近,然后選擇其中的一條路徑進行數據傳輸。在我們的網絡管理軟件中,路徑的選擇使用的是“梯度法”,即先選擇路徑最近的一條通道進行傳輸,如傳不通,再使用另外一條稍遠一點的通路進行傳輸,以此類推,直到數據送達目的地為止。在實際工業現場,預先確定的傳輸路徑隨時都可能發生變化,或者因各種原因路徑被中斷了,或者過于繁忙不能進行及時傳送。動態路由結合網狀網拓撲結構,就可以很好解決這個問題,從而保證數據的可靠傳輸。
14、 ZigBee 和現有的通信移動網(GPRS,CDMA-1X)比較有哪些特點?
A: 其特點為:
(1) 無網絡使用費:使用移動網需要長期支付網絡使用費,而且是按節點終端的數量計算的,而ZigBee沒有這筆費用;
(2) 設備投入低:使用移動網需要購買移動終端設備,每個終端的價格在人民幣1000元上下,而使用ZigBee 網絡,不僅ZigBee網絡節點模塊(相當于基站)費用每只人民幣不到1000元,而且,主要使用的網絡子節點(相當于手機)的價格還要低得多;
(3) 通信更可靠:由于現有移動網主要是為手機通信而設計的,盡管CDMA-1X和GPRS可以進行數據通信,但實踐發現,不僅通信速率比設計速率低很多,而且數據通信的可靠信、連續性在許多情況下也得不到保證。而ZigBee網絡則是專門為控制數據的傳輸而設計的,因而控制數據的傳輸具有相當的保證;
(4) 高度的靈活性和低成本:首先,通過使用覆蓋距離不同,功能不同的ZigBee網絡節點,以及其它非ZigBee系統的低成本的無線收發模塊,建立起一個ZigBee局部自動化控制網,再通過互聯網或移動網與遠端的計算機相連,從而實現低成本,高效率的工業自動化遙測遙控;
(5) 比起現有的移動通信網來,盡管ZigBee僅僅只是一個局域網,但通過供足夠的數據出口,它可以“無限”擴大它的覆蓋范圍,而且可以與現有的移動網,互聯網和其它通信網絡相連接。并通過這些網絡將許多個ZigBee局域網相互連成為一個整體。有效的解決移動網的盲區覆蓋問題:我們知道,現有移動網絡在許多地方存在盲區,特別是鐵路,公路,油田,礦山等野外,更是如此。而增加一個移動基站或直放站的費用是相當可觀的,此時使用ZigBee網絡進行盲區覆蓋不僅經濟有效,而且往往是現在唯一可行手段。
15、 ZigBee怎樣實現遠距離遙測遙控?
A:ZigBee 網絡還可以通過接口卡等多種方式,與互聯網,GPRS網,CDMA1x 網以及其它通信系統線連接,從而實現遠程操控。你也可以通過其它網絡,將兩個或多個局部ZigBee 網絡連接在一起。
16、 ZigBee技術有哪些應用領域?
A: ZigBee技術的目標就是針對,工業,家庭自動化,遙測遙控,例如燈光自動化控制,傳感器的無線數據采集和監控,油田,電力,礦山和物流管理等應用領域。
17、 ZigBee實現了哪些工業現場對無線數據傳輸的要求?
A: 要求低功耗,低數據量(250KPS),低成本,使用免費的ISM頻段(2.4G),高的抗干擾性能的直序擴頻通信方式(DSSS),高保密性(64位出廠編號和支持AES-128加密),高集成度和高的可靠性;節點模塊之間具有自動動態組網的功能,采用了包括網狀網在內的拓撲結構,使用了碰撞避免機制,信息在整個ZigBee網絡中通過自動路由的方式進行傳輸,從而保證了信息傳輸的可靠性。
18、 ZigBee可以在哪些方面拓展應用?
A:ZigBee應用:其范圍非常廣泛,可以針對工業自動化、家庭自動化、遙測遙控、汽車自動化、農業自動化和醫療護理、油田、電力、礦山和物流管理等應用領域。實際應用舉例如下:照明控制、環境控制、自動讀表系統、各類窗簾控制、煙霧傳感器、醫療監控系統、大型空調系統、內置家居控制的機頂盒及萬能遙控器、暖氣控制、家庭安防、工業和樓宇自動化。另外它還可以對局部區域內移動目標例如城市中的車輛進行定位。
19、 凡符合什么條件的短距離通信就可以考慮采用ZigBee技術?
A:通常,符合如下條件之一的短距離通信就可以考慮應用ZigBee:
(1)需要數據采集或監控的網點多;
(2)要求傳輸的數據量不大,而要求設備成本低;
(3)要求數據傳輸可靠性高,安全性高;
(4)要求設備體積很小,不便放置較大的充電電池或者電源模塊;
(5)可以用電池供電;
(6)地形復雜,監測點多,需要較大的網絡覆蓋;
(7)對于那些現有的移動網絡的盲區進行覆蓋;
(8)已經使用了現存移動網絡進行低數據量傳輸的遙測遙控系統。
20、 ZigBee技術在我國的應用情況怎樣?
A: 盡管國內不少人已經開始關注ZigBee這項新技術,而且也有不少企業開始涉足ZigBee技術的開發,然而,考慮到ZigBee 本身是一種新的系統集成技術,應用軟件的開發必須用網絡傳輸,射頻技術和底層軟硬件控制技術結合在一起,所以對于初期開發的企業來說具有一定的技術難度。由于各方面的制約,ZigBee技術的大規模商業應用還有待時日。但是目前已經展示出了非凡的應用價值,相信隨著相關技術的發展和推進,一定會得到更大的應用。但是,我們還應該清楚的認識到,基于ZigBee技術的無線網絡才剛剛開始發展,它的技術、應用都還遠遠談不上成熟,國內企業應該抓住商機,加大投入力度,推動整個行業的發展。
21、 ZigBee聯盟的使命是什么?
A: ZigBee聯盟是一個高速成長的非盈利業界組織,成員包括國際著名半導體生產商、技術提供者、技術集成商以及最終使用者。聯盟制定了基于IEEE802.15.4,具有高可靠、高性價比、低功耗的網絡應用規格。
22、 ZigBee聯盟的目標是什么?
A:ZigBee聯盟的主要目標是以通過加入無線網絡功能,為消費者提供更富有彈性、更容易使用的電子產品。ZigBee技術能融入各類電子產品,應用范圍橫跨全球的民用、商用、公共事業以及工業等市場。使得聯盟會員可以利用ZigBee這個標準化無線網絡平臺,設計出簡單、可靠、便宜又節省電力的各種產品來。
23、 ZigBee聯盟所鎖定的焦點是什么?
A:其焦點為制定網絡、安全和應用軟件層;提供不同產品的協調性及互通性測試規格;在世界各地推廣ZigBee品牌并爭取市場的關注;管理技術的發展。
24、 ZigBee聯盟在標準上所做的工作是什么?
A:ZigBee標準的制定:IEEE802.15.4的物理層、MAC層及數據鏈路層,標準已在2003年5月發布。ZigBee網絡層、加密層及應用描述層的制定也取得了較大的進展。V1.0版本已經發布。其他應用領域及其相關的設備描述也會陸續發布。由于ZigBee不僅只是802.15.4的代名詞,而且IEEE僅處理低級MAC層和物理層協議,因此ZigBee聯盟對其網絡層協議和API進行了標準化。完全協議用于一次可直接連接到一個設備的基本節點的4K字節或者作為Hub或路由器的協調器的32K字節。每個協調器可連接多達255個節點,而幾個協調器則可形成一個網絡,對路由傳輸的數目則沒有限制。ZigBee聯盟還開發了安全層,以保證這種便攜設備不會意外泄漏其標識,而且這種利用網絡的遠距離傳輸不會被其它節點獲得。
ZigBee聯盟強調設備的互通性:很多近距離電子產品嵌入了ZigBee模塊都已具有ZigBee功能,還有許多各種產品預留了ZigBee的接口以備日后隨時升級。各類網關產品的開發也得到進一步開發,網關產品支持ZigBee系統與家居控制網絡、智能建筑網絡及商用網絡等現有的設施互聯等。
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