②低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10) ,降低了对通信控制器的要求,按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代码,而且Zigbee免协议专利费。每块芯片的价格大约为2 美元。 ③ 低速率。Zigbee工作在20~250 kbps的较低速率,分别提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps (915 MHz)和20kbps(868 MHz) 的原始数据吞吐率,满足低速率传输数据的应用需求。
④近距离。传输范围一般介于10~100 m 之间,在增加RF 发射功率后,亦可增加到1~3 km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远。 ⑤短时延。Zigbee 的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15 ms ,节点连接进入网络只需30 ms ,进一步节省了电能。
相比较,蓝牙需要3~10 s、WiFi 需要3 s。 ⑥高容量。Zigbee 可采用星状、片状和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254 个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65000 个节点的大网。 ⑦高安全。Zigbee 提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL) 防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES 128) 的对称密码,以灵活确定其安全属性。
⑧免执照频段。采用直接序列扩频在工业科学医疗( ISM) 频段,2. 4 GHz (全球) 、915 MHz(美国) 和868 MHz(欧洲) 。 Zigbee 的应用前景 Zigbee 并不是用来与蓝牙或者其他已经存在的标准竞争,它的目标定位于现存的系统还不能满足其需求的特定的市场,它有着广阔的应用前景。
Zigbee 联盟预言在未来的四到五年,每个家庭将拥有50 个Zigbee 器件,最后将达到每个家庭150 个。据估计,到2007 年,Zigbee 市场价值将达到数亿美元。其应用领域主要包括:◆家庭和楼宇网络:空调系统的温度控制、照明的自动控制、窗帘的自动控制、煤气计量控制、家用电器的远程控制等; ◆工业控制:各种监控器、传感器的自动化控制; ◆商业:智慧型标签等; ◆公共场所:烟雾探测器等; ◆农业控制:收集各种土壤信息和气候信息; ◆医疗:老人与行动不便者的紧急呼叫器和医疗传感器等。
3.数传电台 : 数传电台(data radio)是指借助DSP 技术和无线电技术实现的高性能专业数据传输电台。数传电台的使用从最早的按键电码、电报、模拟电台加无线MODEM,发展到目前的数字电台和DSP、软件无线电;传输信号也从代码、低速数据(300~1200bps)到高速数据(N*64K~N*E1),可以传输包括遥控遥测数据、数字化语音、动态图像等业务。
目前使用的数据传输电台,主要有模拟电台加MODEM、数字电台、网络图像电台等。 数字电台是数字式无线数据传输电台的简称。即采用数字信号处理、数字调制解调、具有前向纠错、均衡软判决等功能的无线数据传输电台。区别与模拟调频电台加MODEM的模拟式数传电台,数字电台提供透明RS232接口,传输速率达19.2Kbps,收发转换时间小于10ms,具有场强、温度、电压等指示,误码统计、状态告警、网络管理等功能。
无线数传电台作为一种通讯媒介,与光纤、微波、明线一样,有一定的适用范围:它提供某些特殊条件下专网中监控信号的实时、可靠的数据传输,具有成本低、安装维护方便、绕射能力强、组网结构灵活、覆盖范围远的特点,适合点多而分散、地理环境复杂等场合。在很多专网领域有广泛的应用。 应 用范围: 电力 电气SCADA(监控和数据采集)是一个广阔的市场,包括发电系统、配电自动化、电量管理系统等等。
适合用无线电控制的装置,包括杆顶自动开关装置、断路器、电容器组等,尤其是10千伏变压器的监控,其数量十分巨大,为无线数传电台的应用开辟了广阔的空间,因为点多而分散的10KV配变站,恰恰十分适宜数传电台的使用,这一情况在部分省市已经得到了验证。 油田、煤矿 油田、煤矿等地理环境复杂。油井分布较广,采用人工监控设备和数据采集十分不便,实时性差,有线传输也不方便。
无线数传电台是非常理想的数据传输手段,提供实时可靠的监控数据。 水文监控、气象、环保水利、气象等部门需要自动采集雨量、水位、流量、蒸发量、空气质量等水文、环境参数的地方,特别适用于偏远山区、地势险要的水文站、监测点。 城市水处理、集中供热等市政工程 水处理远程实时监控系统是用现代化的通讯技术、计算机技术和自动监测仪器,对各远端设备及水质、流量等参数进行远程实时监控,实现了水处理的自动化、信息化、网络化。
城市供热联网,各片区热力站等逐步要求无人职守,采用无线传输数据是理想又经济的方式。 此外无线数传电台还可广泛应用于铁路监控、报警系统、现代工业设施、灌溉、森林等系统或设施中的数据传输。 4.工业以太网 : 工业以太网是基于IEEE 802.3 (Ethernet)的强大的区域和单元网络。利用工业以太网,SIMATIC NET 提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。
----企业内部互联网(Intranet),外部互联网(Extranet),以及国际互联网(Internet) 提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域,而且还可以应用于生产和过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后,具有交换功能,全双工和自适应的100M波特率快速以太网(Fast Ethernet,符合IEEE 802.3u 的标准)也已成功运行多年。
采用何种性能的以太网取决于用户的需要。通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术。 为用户带来的利益 ----市场占有率高达80%,以太网毫无疑问是当今LAN(局域网)领域中首屈一指的网络。以太网优越的性能,为您的应用带来巨大的利益: 通过简单的连接方式快速装配。 通过不断的开发提供了持续的兼容性,因而保证了投资的安全。
通过交换技术提供几乎无限的通信性能。各种网络应用,如办公环境和生产应用环境的网络。公司之间的通信可以通过访问WAN(广域网)来实现,例如,ISDN或互联网访问。-SIMATIC NET基于经现场应用验证的技术,SIMATIC NET已在全球供应超过400,000个节点,用于恶劣的工业环境,包括高强度电磁干扰的区域。