通信專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)(編輯修改稿)
2024-08-24 05:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 功率和信道環(huán)境，介于10m到100m之間，一般是30m左右。由于ZigBee使用的是開(kāi)放頻段，已有多種無(wú)線通訊技術(shù)使用。因此為避免被干擾，各個(gè)頻段均采用直接序列擴(kuò)頻技術(shù)。同時(shí)，PHY的直接序列擴(kuò)頻技術(shù)允許設(shè)備無(wú)需閉環(huán)同步。在這3個(gè)不同頻段，都采用相位調(diào)制技術(shù)，并降低工作時(shí)間，以減少功率消耗。而在915MHz和868MHz方面，則采用BPSK的調(diào)制技術(shù)。，900MHz頻段為低頻頻段，無(wú)線傳播的損失較少，傳輸距離較長(zhǎng)，其次此頻段過(guò)去主要是室內(nèi)無(wú)繩電話(huà)使用的頻段，干擾反而比較少。在MAC層上，以提高系統(tǒng)兼容性，所謂的CSMA/CA是在傳輸之前，會(huì)先檢查信道是否有數(shù)據(jù)傳輸，若信道無(wú)數(shù)據(jù)傳輸，則開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，若產(chǎn)生碰撞，則稍后一段時(shí)間重傳。在網(wǎng)絡(luò)層方面，ZigBee聯(lián)盟制訂可以采用星形和網(wǎng)狀拓?fù)?，也允許兩者的組合，稱(chēng)為叢集樹(shù)狀。根據(jù)節(jié)點(diǎn)的不同角色，可分為全功能設(shè)備（FullFunction Device；FFD）與精簡(jiǎn)功能設(shè)備（ReducedFunction Device；RFD）。相較于FFD，RFD的電路較為簡(jiǎn)單且存儲(chǔ)體容量較小。FFD的節(jié)點(diǎn)具備控制器（Controller）的功能，能夠提供數(shù)據(jù)交換，而RFD則只能傳送數(shù)據(jù)給FFD或從FFD接收數(shù)據(jù)。ZigBee協(xié)議套件緊湊且簡(jiǎn)單，具體實(shí)現(xiàn)的硬件需求很低，8位微處理器80c51即可滿(mǎn)足要求，全功能協(xié)議軟件需要32K字節(jié)的ROM，最小功能協(xié)議軟件需求大約4K字節(jié)的ROM。隨著ZigBee規(guī)范的進(jìn)一步完善，許多公司均在著手開(kāi)發(fā)基于ZigBee的產(chǎn)品。采用ZigBee技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域有家庭自動(dòng)化、家庭安全、工業(yè)與環(huán)境控制與醫(yī)療護(hù)理、檢測(cè)環(huán)境、監(jiān)測(cè)、監(jiān)察保鮮食品的運(yùn)輸過(guò)程及保質(zhì)情況等等。其典型應(yīng)用領(lǐng)域如下：可以應(yīng)用于家庭的照明、溫度、安全、控制等。ZigBee模塊可安裝在電視、燈泡、遙控器、兒童玩具、游戲機(jī)、門(mén)禁系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和其它家電產(chǎn)品等，例如在燈泡中裝置ZigBee模塊，則人們要開(kāi)燈，就不需要走到墻壁開(kāi)關(guān)處，直接通過(guò)遙控便可開(kāi)燈。當(dāng)你打開(kāi)電視機(jī)時(shí)，燈光會(huì)自動(dòng)減弱；當(dāng)電話(huà)鈴響起時(shí)或你拿起話(huà)機(jī)準(zhǔn)備打電話(huà)時(shí)，電視機(jī)會(huì)自動(dòng)靜音。通過(guò)ZigBee終端設(shè)備可以收集家庭各種信息，傳送到中央控制設(shè)備，或是通過(guò)遙控達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的，提供家居生活自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化。韓國(guó)第三大移動(dòng)手持設(shè)備制造商Curitel Communications公司已經(jīng)開(kāi)始研制世界上第一款Zigbee手機(jī)，該手機(jī)將可通過(guò)無(wú)線的方式將家中或是辦公室內(nèi)的個(gè)人電腦、家用設(shè)備和電動(dòng)開(kāi)關(guān)連接起來(lái)。這種手機(jī)融入了“Zigbee”技術(shù)，能夠使手機(jī)用戶(hù)在短距離內(nèi)操縱電動(dòng)開(kāi)關(guān)和控制其他電子設(shè)備。通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)收集各種信息，并將信息回饋到系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，以利工廠整體信息之掌握，例如火警的感測(cè)和通知，照明系統(tǒng)之感測(cè)，生產(chǎn)機(jī)臺(tái)之流程控制等，都可由ZigBee網(wǎng)絡(luò)提供相關(guān)信息，以達(dá)到工業(yè)與環(huán)境控制的目的。韓國(guó)的NURI Tele在基于Atmel和Ember的平臺(tái)上成功研發(fā)出基于ZigBee技術(shù)的自動(dòng)抄表系統(tǒng)。該系統(tǒng)無(wú)需手動(dòng)讀取電表、天然氣表及水表，從而為公用事業(yè)企業(yè)節(jié)省數(shù)百萬(wàn)美元，此項(xiàng)技術(shù)正在進(jìn)行前期測(cè)試，很快將在美國(guó)市場(chǎng)上推出。如果沿著街道、高速公路及其他地方分布式地裝有大量ZigBee終端設(shè)備，你就不再擔(dān)心會(huì)迷路。安裝在汽車(chē)?yán)锏钠骷⒏嬖V你，你當(dāng)前所處位置，正向何處去。全球定位系統(tǒng)（GPS）也能提供類(lèi)似服務(wù)，但是這種新的分布式系統(tǒng)能夠向你提供更精確更具體的信息。即使在GPS覆蓋不到的樓內(nèi)或隧道內(nèi)，你仍能繼續(xù)使用此系統(tǒng)。從ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠得到比GPS多很多的信息，如限速、街道是單行線還是雙行線、前面每條街的交通情況或事故信息等。使用這種系統(tǒng)，也可以跟蹤公共交通情況，你可以適時(shí)地趕上下一班車(chē)，而不至于在寒風(fēng)中或烈日下在車(chē)站等上數(shù)十分鐘?；赯igBee技術(shù)的系統(tǒng)還可以開(kāi)發(fā)出許多其他功能，例如在不同街道根據(jù)交通流量動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)紅綠燈，追蹤超速的汽車(chē)或被盜的汽車(chē)等。為了推動(dòng)ZigBee技術(shù)的發(fā)展，Chipcon（已被TI收購(gòu)）與Ember、Freescale、Honeywell、Mistubishi、Motorola、Philips和Samsung等公司共同成立了ZigBee聯(lián)盟（ZigBee Alliance），目前該聯(lián)盟已經(jīng)包含130多家會(huì)員。該聯(lián)盟主席Robert ，以免專(zhuān)利費(fèi)的方式吸引中國(guó)本地企業(yè)加入。據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，低功耗、低成本的ZigBee技術(shù)將在未來(lái)兩年內(nèi)得到快速增長(zhǎng)，2005年全球ZigBee器件的出貨量將達(dá)到100萬(wàn)個(gè)，2006年底將超過(guò)8000萬(wàn)個(gè)。這一預(yù)言正在從ZigBee聯(lián)盟及其成員近期的一系列活動(dòng)和進(jìn)展中得到驗(yàn)證。在標(biāo)準(zhǔn)林立的短距離無(wú)線通信領(lǐng)域，ZigBee的快速發(fā)展可以說(shuō)是有些令人始料不及的，從2004年底標(biāo)準(zhǔn)確立，到2005年底相關(guān)芯片及終端設(shè)備總共賣(mài)出1500億美元，應(yīng)該說(shuō)比被業(yè)界“炒”了多年的藍(lán)牙、WiFi進(jìn)展都要快。 ，結(jié)合其他無(wú)線技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)。它不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、環(huán)境、醫(yī)療等傳統(tǒng)領(lǐng)域有具有巨大的運(yùn)用價(jià)值，在未來(lái)其應(yīng)用可以涉及到人類(lèi)日常生活和社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)的所有領(lǐng)域。由于各方面的制約，ZigBee技術(shù)的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用還有待時(shí)日，但已經(jīng)展示出了非凡的應(yīng)用價(jià)值，相信隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和推進(jìn)，一定
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