ZigBee_Wireless_Networks_and_Transceivers中文翻译

张衍波

ZigBee是为低数据速率、短距离无线网络通信定义的一系列通信协议标准。基于ZigBee的无线设备工作在868MHZ, 915MHZ和2.4Z频带。其最大数据速率是250Kbps. ZigBee技术主要针对以电池为电源的应用，这些应用对低数据速率、低成本、更长时间的电池寿命有较高的需求。在一些ZigBee应用中，无线设备持续处于活动状态的时间是有限的，大部分时间无线设备是处于省电模式（也称休眠模式）的。因此，ZigBee设备在电池需要更换以前能够工作数年以上。

ZigBee的其中一个应用就是室内病人监控。例如，一个病人的血压，心率可以通过可穿戴设备测量出来，病人戴的ZigBee设备来周期性的收集血压等健康相关的信息，然后这些数据被无线传送到当地服务器，例如病人家中的一台个人电脑，电脑再对这些数据进行初始分析，最后重要的信息通过互联网被发送到病人的护士或者内科医生那里做进一步的分析。

另一个ZigBee的应用例子就是大型楼宇结构安全的监控。在此应用中，一个建筑内可以安装数个ZigBee无线传感器（如加速度计），所有的这些传感器形成一个网络来收集信息，这些收集来的信息可以用于评估建筑的结构安全和潜在的损坏标志，例如，地震后一个建筑在重新开放前可能需要进行检测。而传感器收集到的数据有助于加速和减少检测的花费。在第二章中还提供了一些其他ZigBee的应用例子。

ZigBee标准是由ZigBee联盟所开发的，该联盟有数百个成员公司，从半导体产业和软件开发者到原始设备生产商、安装商。ZigBee联盟是2002年创立的一个非盈利性组织，对每一个想加入的成员都开放。ZigBee标准采用IEEE 802.15.4标准作为其PHY层和MAC层协议。因此，遵循ZigBee的设备也同样遵循IEEE 802.15.4标准。

在家庭和工厂内使用无线通信来收集信息或执行既定控制任务的概念对人们来说并不陌生。第九章中回顾了几种短距离无线网络通信的标准，包括IEEE 802.11无线局域网（Wireless Local Area Network WLAN）和蓝牙（Bluetooth）.每个标准都有其在特定领域应用的优势，而ZigBee则主要是为低成本、低数据速率、超低功耗的无线网络应用开发的。

通过简化通信协议和降低数据速率，ZigBee标准有助于降低应用成本。和其他的标准例如IEEE 802.11相比，满足ZigBee和IEEE 802.15.4标准的最低需求相对轻松，这同时也降低了ZigBee收发器的应用复杂度和成本。

占空比是指设备活跃时的时间与总时间的比值。例如，若一个设备每分钟唤醒一次，工作60ms后继续休眠。那么它的占空比为0.001或0.1%。在许多ZigBee应用中，为了保证电池能工作数年以上，设备的占空比都在1%以下。