基于ZigBee的无线通信技术及其应用分析

【摘要】 随着时代的发展，人们对网络通信技术的要求变得越来越高，传统的有线通信技术已经无法满足人们的需求。无线通信技术的应用已经成为当今社会的主流趋势。作为无线通信技术中的一种，ZigBee具有功耗低、操作简便等优点。本文对基于ZigBee的无线通信技术及其应用进行分析。

【关键词】 ZigBee 无线通信技术 应用

无线通信技术最早应用出现在20世纪，当时，无线通信技术被应用在无线电台中。随着无线通信技术的不断发展，无线通信技术的应用范围变得越来越大。近年来，人们对短距离的无线传输的重视程度越来越高，ZigBee的优势之一就是能够实现近距离传输，因此需要加强对ZigBee技术的研究。

一、基于ZigBee的无线通信技术

1.1 ZigBee技术

2002年10月，ZigBee技术被ZigBee联盟制定出来。通常情况下，ZigBee技术的传输距离处于10-300m之间。该技术的工作频段包含868MHz、915MHz以及2.4GHz这三种。

1.2 ZigBee技术的特点

ZigBee技术的特点主要包含以下七种：第一，ZigBee技术的低功耗特点，ZigBee技术的发射功率是1mW，如果将ZigBee网络切换到休眠模式，两节5号电池可以保持ZigBee网络处于工作状态1-2年；第二，ZigBee技术的工作频段更加灵活，ZigBee技术的工作频段包含868MHz、915MHz以及2.4GHz这三种；第三，运用ZigBee技术建成的网络具有更大的容量，通常情况下，该网络容量的最大值是65536个器件；第四，ZigBee的模块体积更小，这种特点可以将其在多种设备中的集成过程变得更加便利；第五，ZigBee技术的时延更小，通常情况下，当运用ZigBee技术建成的网络处于休眠状态时，对其进行激活的时延为15ms。就活动设备信道接入过程而言，需要的时延同样是15ms；第六，ZigBee技术的成本较低。其初始成本大约在5美元左右浮动；第七，ZigBeei的鲁棒性。ZigBee网络数据传输功能的鲁棒性是通过帧校验机制以及帧确认机制等多种机制实现的[1]。

二、其他几种常见的近距离传输无线通信技术

1、蓝牙技术。蓝牙技术的特点决定其常常在需要完成大量数据交换过程的设备中出现。相对于其他近距离传输无线通信技术而言，蓝牙的功耗更高，且技术较为复杂，因此，蓝牙的应用存在一定的局限性[2]。

2、 Wi-Fi技术。Wi-Fi技术常常被用来实现小范围中的无线接入功能和移动组网功能。该技术的最高传输速率可以达到11Mbit/s。由于Wi-Fi技术相关功能的实现占用的空间较大，因此Wi-Fi技术的应用同样存在一定的局限性。

三、基于ZigBee的无线通信技术的应用

1、ZigBee无线通信技术在智能家庭无线控制网络中的应用。在智能家庭无线控制网络的建立过程中，ZigBee无线通信技术被应用到房屋的建筑面积控制中。ZigBee无线控制网络是建立在ARM家庭开关的基础上的，这种家庭开关的作用是对房屋中的所有家电进行有效控制。当家电控制工作完成之后，需要在房屋中的特定范围内加设一个ZigBee路由器，ZigBee路由器的作用是在中央网关与房屋中所有家电之间的数据传输功能。为了向人们提供更加便捷的服务，可以在智能家庭无线网络中加设一些遥感控制，例如，对空调进行合理的温度自适应调控。将ZigBee无线通信技术应用到智能家庭无线控制网络的建立过程中，可以降低网络的建立成本，并且运用该技术建立出的智能家庭无线控制网络具有较强的抗干扰能力[3]。

2、ZigBee无线通信技术在医院通信传输和医疗监控网络中的应用。在医院通信传输和医疗监控网络的建设过程中，首先需要建立一个完善的数据管理中心，通常情况下，为了方便护士对来自患者和医生信息的监察，应该将该网络的数据管理中心设置在医院的护士值班处。应该在数据管理中心中设置一个ZigBee无线网络的中心节点，这个节点能够将医院管理中心的信号与所有病房的信息连接起来，并实现无线网络数据的传输。医院可以在患者身上加设一个监护器，当患者的身体状况出现较大问题时，患者身上的监护器会发出警报。警报发出之后，无论患者处于医院的任何位置，患者周围的ZigBee无线路由器都会将警报信息传入位于护士值班室的数据管理中心，便于医护人员在第一时间内对患者出现的问题进行及时、有效地救治和处理。除此之外，还应该在患者的病床旁边设置一个ZigBee的呼叫器或监护器。当患者按下呼叫器或者监护器时，护士值班室中的医院人员就会受到患者的呼叫请求，进而及时对患者进行护理或者救助。

结论：与其他技术相比，ZigBee技术具有低功耗、低成本、工作频段灵活以及时延更小等优点，因此，ZigBee技术的应用范围将变得越来越广泛。随着ZigBee技术的不断发展和完善，ZigBee网络的功能会变得更加丰富和实用，进而为人们的工作和生活带来更多的便利。

参 考 文 献

[1]丁飞，张西良，张世庆. 基于ZigBee的无线通信技术及其应用[J]. 江苏通信技术，2006，05：24-27.

[2]周怡c，凌志浩，吴勤勤. ZigBee无线通信技术及其应用探讨[J]. 自动化仪表，2005，06：5-9.

[3]杨东. Zigbee无线通信技术在试验测控系统中的应用[D].济南大学，2010.

[4]秦贤明. 基于ZigBee的无线通信技术及其应用[J]. 中国新通信，2014，19：65-66.