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ZigBee無線通訊技術(shù)系列實(shí)現(xiàn)智能家居遠(yuǎn)景(2)

而ZigBee也具備相似的通訊能力,可以將訊息透過ZigBee網(wǎng)路傳遞給其他ZigBee裝置。ZigBee包含了兩種不同單位所制定的通訊規(guī)格,一個(gè)是由ZigBeeAlliance所主導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn),定義了網(wǎng)路層、安全層、應(yīng)用層以及各種應(yīng)用產(chǎn)品的Profile;另外一個(gè)則是由IEEE所制定的IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn),定義了實(shí)體層以及媒體存取層。

    ZigBee的應(yīng)用市場(chǎng)依據(jù)ZigBeeAlliance所公布的應(yīng)用市場(chǎng)范圍界定,以目前的市場(chǎng)趨勢(shì)來看,ZigBee在工業(yè)控制、建筑自動(dòng)化兩方面大有斬獲,不論臺(tái)灣、大陸甚至于國(guó)外皆有部分案例發(fā)生;目前亦開始有廠商使用ZigBee來當(dāng)作遠(yuǎn)距醫(yī)療居家端的傳輸媒介,甚至于消費(fèi)性電子亦開始有使用ZigBee來制作通用遙控器的趨勢(shì),以目前的發(fā)展?fàn)顩r來說,ZigBee已經(jīng)漸漸上了軌道并趨勢(shì)穩(wěn)定。

    以安全的課題來看,ZigBee在標(biāo)準(zhǔn)中定義了以128bitsAES作為其加∕解密的演算法,以基本安全考量而言,ZigBee已經(jīng)提供了最安全的傳輸環(huán)境。針對(duì)無線傳輸方面的優(yōu)勢(shì),ZigBee可以取代目前傳統(tǒng)的控制傳輸方式,如傳統(tǒng)保全感測(cè)器大多以有線方式建置,感測(cè)器本身必須連接電源線與訊號(hào)線,而ZigBee本身具備無線傳輸、低成本、低耗電特性,因此可以完全取代電源線與訊號(hào)線,這也是廠商愿意投入ZigBee應(yīng)用市場(chǎng)的原因之一。

    基于IEEE802.15.4的規(guī)格,ZigBeeAlliance定義網(wǎng)路層(NWK)、應(yīng)用層(APS)與安全層(Security)規(guī)格。NWK最重要的工作,在于負(fù)責(zé)網(wǎng)路機(jī)制的建立與管理,并具有自我組態(tài)路由路徑(SelfConfigure),以及自我修復(fù)路由路徑(SelfHealing)的功能。在NWK中,ZigBee定義了三種角色,第一個(gè)是網(wǎng)路協(xié)調(diào)者(WPANCoordinator),負(fù)責(zé)網(wǎng)路的建立(WPANbbbbation),以及網(wǎng)路位置(NetworkAddress)的分配;第二個(gè)是路由器(Router),主要負(fù)責(zé)找尋、建立以及修復(fù)資料封包路由路徑(RoutingPath),并負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)送資料封包,同時(shí)也具有網(wǎng)路位置的分配的能力;最后一個(gè)是末端裝置(EndDevice),只能選擇加入別人已經(jīng)形成的網(wǎng)路(WPAN),可以收送資料,但不能幫忙轉(zhuǎn)送封包(Routing)。

    其他無線感測(cè)技術(shù)的介紹

    主動(dòng)式RFID技術(shù)(ActiveRadioFrequencyIdentification)是一種以電池作為電力的來源,使辨識(shí)標(biāo)簽?zāi)苤鲃?dòng)發(fā)射無線電波,并透過主動(dòng)式讀取器讀取標(biāo)簽內(nèi)資訊,依據(jù)不同資訊進(jìn)行不同應(yīng)用。由于感應(yīng)距離較長(zhǎng),比被動(dòng)式RFID可靠度高,但是價(jià)格較為昂貴,且有電力上的考量,因此在實(shí)用上并沒有被動(dòng)式RFID好。主動(dòng)式RFID主要使用的頻率是433MHz及2.45GHz,而其讀取器的讀取距離最遠(yuǎn)可達(dá)到100公尺以上,可依據(jù)不同的條件,如考量便于人員攜帶、物品附著等因素,針對(duì)體積大小、材質(zhì)與外形設(shè)計(jì)皆有不同考量,因此目前在市面上有許多不同的外形設(shè)計(jì)可供選擇。藍(lán)牙則是一種小范圍的無線通訊網(wǎng)路,由Intel、Nokia、Ericsson、IBM及Toshiba國(guó)際大廠組成了SIG小組,并由Ericsson主導(dǎo),共同發(fā)起藍(lán)牙技術(shù)。在網(wǎng)路拓樸上,藍(lán)牙設(shè)備可以組成「點(diǎn)對(duì)點(diǎn)」和「點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)」的無線連接,其工作頻段為2.45GHz,可提供電子元件在小范圍網(wǎng)路中,以無線的方式相互連結(jié)傳輸,每個(gè)元件最多一次可同時(shí)連接另外七個(gè)元件。目前在家庭中的應(yīng)用大多為藍(lán)牙的天下,不過由于藍(lán)牙價(jià)格還是偏高,加上電力消耗問題一直無法獲得解決,因此目前已經(jīng)有許多廠商改以ZigBee取代藍(lán)牙裝置的趨勢(shì)出現(xiàn)。

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