PDF《ZigBee 基本技术问答》

每个网络节点间的距离可 以从标准的

75 米,到扩展后的几百米,甚至几公里. 与移动通信的 CDMA 网或 GSM 网不同的是,ZigBee 网络主 要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它必须具 有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点.而移动通信网 主要是为语音通信而建立,每个基站价值一般都在百万元人民币 以上, 而每个ZigBee 基站 却不到1000元人民币. 每个ZigBee 网络节点不仅本身可以作为监控对象,例如其所连接的传感器 直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过 来的数据资料. 除此之外, 每一个ZigBee网络节点 (FFD) 还可 在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的 孤立的子节点(RFD)无线连接. 每个ZigBee网络节点 (FFD和RFD) 可以支持多达31个的传 感器和受控设备, 每一个传感器和受控设备终端可以有8种不同 的接口方式.可以采集和传输数字量和模拟量. Q3-2:ZigBee 所采用的自组织网是怎么回事? A:举一个简单的例子就可以说明这个问题,当一队伞兵空 降后, 每人持有一个ZigBee网络模块终端, 降落到地面后, 只要 他们彼此间在网络模块的通信范围内,通过彼此自动寻找,很 快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络. 而且, 由于人员的移 动,彼此间的联络还会发生变化.因而,模块还可以通过重新 寻找通信对象,确定彼此间的联络,对原有网络进行刷新.这 就是自组织网. Q3-3:ZigBee 技术为什么要使用自组织网来通信? A:网状网通信实际上就是多通道通信,在实际工业现场, 由于各种原因,往往并不能保证每一个无线通道都能够始终畅 通,就像城市的街道一样,可能因为车祸,道路维修等,使得 某条道路的交通出现暂时中断,此时由于我们有多个通道,车辆(相当于我们的控制数据)仍然可以通过其他道路到达目的 地.而这一点对工业现场控制而言则非常重要. 自组织网的一例 Q3-4:为什么自组织网要采用动态路由的方式? A:所谓动态路由是指网络中数据传输的路径并不是预先设 定的,而是在传输数据前,通过对网络当时可利用的所有路径 进行搜索,分析它们的位置关系以及远近,然后选择其中的一 互动平台Interactive Space

2008 年第

1 期71 条路径进行数据传输.在我们的网络管理软件中,路径的选择 使用的是 梯度法 ,即先选择路径最近的一条通道进行传输, 如传不通,再使用另外一条稍远一点的通路进行传输,以此类 推,直到数据送达目的地为止.在实际工业现场,预先确定的 传输路径随时都可能发生变化,或者因各种原因路径被中断了, 或者过于繁忙不能进行及时传送.动态路由结合网状网拓扑结 构,就可以很好解决这个问题,从而保证数据的可靠传输. Q3-5:ZigBee 和现有的通信移动网(GPRS,CDMA- 1X)比较有哪些特点? A:其特点为: (1) 无网络使用费:使用移动网需要长期支付网络使用费, 而且是按节点终端的数量计算的,而ZigBee 没有这笔费用;

(2)设备投入低:使用移动网需要购买移动终端设备,每 个终端的价格在人民币1000元上下, 而使用ZigBee 网络, 不仅 ZigBee 网络节点模块(相当于基站)费用每只人民币不到

1000 元,而且,主要使用的网络子节点(相当于手机)的价格还要 低得多;

(3)通信更可靠:由于现有移动网主要是为手机通信而设 计的,尽管 CDMA-1X 和GPRS 可以进行数据通信,但实践发现, 不仅通信速率比设计速率低很多,而且数据通信的可靠信、连 续性在许多情况下也得不到保证. 而ZigBee网络则是专门为控制 数据的传输而设计的,因而控制数据的传输具有相当的保证;