zigbee技術(shù)優(yōu)缺點有哪些?
愛陸通帶你一文了解Zigbee技術(shù)的優(yōu)缺點,我們可能有很多人都知道這項技術(shù)的前身是 INTEL和 lBM在1998年推出的一項名為“Homerflite”的技術(shù),而在中國,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展, Zigbee也在逐漸被人們所接受。那么 zigbee技術(shù)的優(yōu)缺點有哪些呢?
ZigBee技術(shù)的優(yōu)點:
1、低功率消耗:在運行狀態(tài)下, ZigBee技術(shù)具有較低的傳輸率,并且傳送的數(shù)據(jù)非常少,所以發(fā)送和接收信號的時間非常短。其次,當 ZigBee處于非運行模式時,它的節(jié)點將進入睡眠。裝置搜尋時延通常是30毫秒、15毫秒左右。ZigBee網(wǎng)絡(luò)的工作時間很短,發(fā)送和接收消息的能量消耗也很小,而且它還具有睡眠狀態(tài),因此具有良好的節(jié)電性能。在 ZigBee網(wǎng)絡(luò)中,電池的工作周期從半年到兩年不等,當工作周期在1%以下時,電池的工作壽命可達到10年以上。相比之下,藍牙只能維持幾個星期,而 WIFI只能維持幾個小時。
2、低成本:由于協(xié)議的極大簡化,減少了對結(jié)點的儲存及運算能力的需求。按照8051的8比特單片機計算,一個完整的裝置只需要32 K,一個簡化的裝置只需要4 KB,另外還有一個 ZigBee的專利。
3、低速率:ZigBee工作在20-250 kbit/s的較低速率,分別提供250 kbit/s (2.4 GHz)、40 kbit/s (915 MHz)和20 kbit/s (868 MHz)的原始數(shù)據(jù)吞吐率,可以滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應用要求。
4、近距離:ZigBe裝置的點對點通信距離通常為10-100 m。當提高 RF的發(fā)送功率時, RF的發(fā)送距離可以提高到1~3公里。若采用路由及節(jié)點之間的轉(zhuǎn)送方式,則可達到較長的傳輸距離。
5、短時延:ZigBee響應速度較快,一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需要15ms。節(jié)點連接進入網(wǎng)絡(luò)只需30ms,進一步節(jié)省了電能。相比較藍牙需要3-10秒,WIFI需要3秒。
6、大網(wǎng)絡(luò)容量: ZigBee具有低速率,低功耗,近距離傳送等優(yōu)點,很適合于對簡單設(shè)備的支持。一個 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點最多255個 ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,一個是主控(Master)設(shè)備,其余則是從屬(Slove)設(shè)備。如果有了網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器,那么整個 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量將會達到六萬四千多個,如果每一個協(xié)調(diào)器之間都能夠相連,那么 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量將會是一個非常龐大的數(shù)字。
7、高安全性: ZigBee支持數(shù)據(jù)的完整性校驗和認證。在數(shù)據(jù)傳送時,采用三層安全措施。第一層實際上是一種非安全性模式,也就是在某些應用中,當安全性不是很重要,或是上面已經(jīng)有了充分的安全性保障時,設(shè)備才會采用此模式進行數(shù)據(jù)傳輸。在二級安全等級,設(shè)備可以通過訪問控制列表(ACL)阻止設(shè)備對設(shè)備進行訪問,該等級不進行加密。第三層是利用 AES的對稱性加密來實現(xiàn)信息的傳輸。AES技術(shù)能夠有效地保護數(shù)據(jù)負載,同時也能有效地阻止攻擊者假扮成合法用戶。
8、免執(zhí)照頻段:ZigBee裝置的物理層覆蓋了工科醫(yī)學(ISM)波段。
9、可靠數(shù)據(jù)傳輸: ZigBee的媒體輸入控制層(MAC層)使用了talk-when-ready的防沖突機制。在這個全應答的數(shù)據(jù)傳輸機制中,只要有需要,就會立即發(fā)出,而每一個被發(fā)出的數(shù)據(jù)包,都要等待對方的應答,然后再做出應答。如果沒有收到任何消息,那就是沖突,需要重新發(fā)送。該方案能有效地提高系統(tǒng)中信息傳輸?shù)目煽啃浴igBee協(xié)議對于要求固定帶寬的通信服務(wù),在傳輸過程中,為了防止出現(xiàn)競爭和沖突, ZigBee協(xié)議提供了專門的時隙。同時, ZigBee還對延遲敏感的應用程序進行了優(yōu)化,使得通訊延遲極小,睡眠狀態(tài)下的激活延遲也很小。
ZigBee技術(shù)的缺點:
1、成本:當前, ZIGBEE芯片出貨量比較大的 TI公司,其芯片的成本一般都在2-3美元之間,如果將其他周邊器件以及與之相關(guān)聯(lián)的2.4 G射頻器件都算進去,那么成本很難降到10美元以下。對于智能家居這種對成本敏感,并且需要大量節(jié)點的家用設(shè)備來說,它的成本相當尷尬。
2、通信穩(wěn)定性:當前,我國 Zigbee技術(shù)在 ISM波段多采用2.5 G波段,存在繞射性能差、穿透性差等問題。在家里,哪怕是一道門、一扇窗戶、一面無支撐的墻壁,都會嚴重影響訊號。當然,也有一些廠商,會采用 RF功率放大器,將2.5 G的信號放大,但那樣會產(chǎn)生更多的輻射,也不符合 ZIGBEE降低能耗,節(jié)約能源的初衷。
3、自組網(wǎng)能力: Zigbee技術(shù)的最大特征就是支持自組網(wǎng)能力強,自恢復能力強,所以,它在井下定位,停車場車位定位,室外溫濕度采集,污染采集等應用方面有著很大的吸引力。但是,在智能家居的應用場景中,開關(guān)、插座、窗簾的位置一旦被固定并保持不變,那么自組網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢也就消失了,而自組網(wǎng)絡(luò)所需要的時間和資源仍然很高。
雖然 Zigbee在實際應用中仍存在一定的難度,但是 ZigBee的應用前景卻是非常廣闊的,因為 ZigBee具有很強的通用性,對 OTA的支持,與其它產(chǎn)品的互聯(lián)互通等優(yōu)點。