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解读ZigBee技术应用领域

时间：2019-02-18

  Zigbee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时，通过跳ZigZag形舞蹈来告知同伴，达到交换信息的目的。可以说是一种小的动物通过简捷的方式实现“无线”的沟通。

  一般而言，满足如下一些特点的应用场合，是Zigbee应用极具优势的地方：

  ①需要无线通信交换信息的低成本装置;

  ②数据的交换量较小、传输的速率要求不高;

  ③功耗要求极低，采用电池供电且需要维持较长时间;

  ④需要多个(尤其是大量)设备组成无线通信网络，主要进行监测和控制的场合。

  ZigBee技术的主要应用领域包括：工业领域、农业领域、医学领域、汽车、家庭和楼宇自动化、消费和家用自动化市场以及道路指示、安全行路方面等。


  1、在工业领域

  利用传感器和ZigBee网络，使得数据的自动采集、分析和处理变得更加容易，可以作为决策辅助系统的重要组成部分。例如危险化学成分的检测、火警的早期检测和预报、高速旋转机器的检测和维护。这些应用不需要很高的数据吞吐量和连续的状态更新，重点在低功耗，从而最大度地延长电池的寿命，减少ZigBee网络的维护成本。

  2、在农业领域

  传统农业主要使用孤立的、没有通信能力的机械设备，主要依靠人力监测作物的生长状况。采用了传感器和ZigBee网络后，农业将可以逐渐地转向以信息和软件为中心的生产模式，使用更多的自动化、网络化、智能化和远程控制的设备来耕种。传感器可能收集包括土壤湿度、氮浓度、pH值、降水量、温度、空气湿度和气压等信息。这些信息和采集信息的地理位置经由ZigBee网络传递到中央控制设备供农民决策和参考，这样农民能够及早而准确地发现问题，从而有助于保持并提高农作物的产量。

  3、在家庭和楼宇自动化领域

  家庭自动化系统作为电子技术的集成被得到迅速扩展。易于进入、简单明了和廉价的安装成本等成了驱动自动化居家与建筑开发和应用无线技术的主要动因。未来的家庭将会有50个～100个支持ZigBee的芯片被安装在电灯开关、烟火检测器、抄表系统、无线报警、安保系统、HVAC、厨房器械中，为实现远程控制服务。例如，酒店里到处都有空调供暖(HVAC)设备，如果在每台空调设备上都加上一个ZigBee节点，就能对这些空调系统进行实时控制，所节省的能源成本可迅速抵消安装ZigBee的投资成本。同时，ZigBee网络还可在烟雾探测器和其他系统间进行信号路由。因此发生火灾时，某一个烟雾传感器的报警会触发整个楼宇内其他烟雾传感器的报警，同时自动开启洒水系统和应急灯;大厦管理人员还能迅速知晓火灾源头。


  4、在医学领域

  将借助于各种传感器和ZigBee网络，准确而且实时地监测病人的血压、体温和心跳速度等信息，从而减少医生查房的工作负担，有助于医生作出快速的反应，特别是对重病和病危患者的监护和治疗。

  5、在汽车上

  主要是传递信息的通用传感器。由于很多传感器只能内置在飞转的车轮或者发动机中，例如，轮胎压力监测系统，这就要求内置的无线通信设备使用的电池有较长的寿命(大于或等于轮胎本身的寿命)，同时应该克服嘈杂的环境和金属结构对电磁波的屏蔽效应。


  6、在消费和家用自动化市场

  可以联网的家用设备有电视、录像机、无线耳机、PC外设(键盘和鼠标等)、运动与休闲器械、儿童玩具、游戏机、窗户和窗帘、照明设备、空调系统和其他家用电器等。近年来，由于无线技术的灵活性和易用性，无线消费电子产品已经越来越普遍、越来越重要。 Chipcon等公司已经看到了巨大的市场需求，正在开发新产品以增强消费电子产品的性能。

  7、在道路指示、方便安全行路方面

  如果沿着街道、高速公路及其他地方分布式地装有大量路标或其他简单装置，你就不再担心会迷路。安装在你汽车里的装置会告诉你，你现在所处的位置、正向何处去。虽然从GPS也能获得类似服务，但是这种新的分布式系统会向你提供更精确、更具体的信息。即使在GPS覆盖不到的楼内或隧道内，你仍能继续使用此系统。事实上，你从这个新系统能够得到比GPS多得多的信息，如限速、前面那条街是单行线还是双行线、前面每条街的交通情况或事故信息等。使用这种系统，还可以跟踪公共交通情况，你可以适时地赶上下一班车，而不至于在寒风中或烈日下在车站等上数十分钟。基于这样的新系统还可以开发出许多其他功能，例如在不同街道根据不同交通流量动态调节红绿灯，追踪超速的汽车或被盗的汽车等。当然，应用这一系统的关键问题在于成本、功耗和安全性等方面，而这正是IEEE802.15.4要解决的问题。

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