前言

當(dāng)前由于全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程日益加快，世界各國更加重視物流發(fā)展，我國也不例外。這一時(shí)代的物流業(yè)將呈現(xiàn)全球化、信息 化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化和社會化的特征。大量的信息電子技術(shù)應(yīng)用于物流業(yè)中。Zigbee 是一項(xiàng)無線網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)。它是一種專注于低功耗、低成本、低復(fù)雜度、低速率的近距離無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。Zigbee技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，使得全球的Zigbee市 場方興未艾。Zigbee技術(shù)應(yīng)用于很多領(lǐng)域。本文主要介紹Zigbee技術(shù)在公共物流服務(wù)中的一種應(yīng)用。

Zigbee技術(shù)簡介

ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是新興的一種低速率短距離無線通信技術(shù)，也是ZigBee聯(lián)盟（ZigBee Alliance）所主導(dǎo)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。是當(dāng)前國際上備受關(guān)注的無線網(wǎng)絡(luò)之一，是學(xué)科高度交叉的新興前沿研究熱點(diǎn)，其中包含了傳感器技術(shù)、無 線通信技術(shù)和嵌入式技術(shù)等，具有信息采集、傳輸和處理的能力。ZigBee技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信。而這些傳感器只需要很少 的能量，以接力的方式通過無線的形式，將數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳到另一個節(jié)點(diǎn)，它們的通信效率非常高。

ZigBee通訊協(xié)議概述

ZigBee并不是完全的獨(dú)有的全新的標(biāo)準(zhǔn)，它的物理層和MAC子層采用了IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)。完整的ZigBee協(xié)議棧由物理層、MAC子層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用匯聚子層和高層應(yīng)用規(guī)范層組成。ZigBee采用一般IEEE 802.15.4收發(fā)器技術(shù)與ZigBee協(xié)議棧的組合。ZigBee和IEEE 802.15.4正在快速發(fā)展，成為低功耗無線傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。如前所述，Zigbee是IEEE 802.15.4與Zigbee Alliance 兩個組織定義的標(biāo)準(zhǔn)。前者是針對低速無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（low-rate wireless personal area network, LR-WPAN）制定標(biāo)準(zhǔn)。定義了PHY層和數(shù)據(jù)鏈路層的MAC子層。PHY層由射頻收發(fā)器以及底層的控制模塊構(gòu)成。MAC子層為高層訪問物理信道提供點(diǎn) 到點(diǎn)通信的服務(wù)接口。Zigbee的協(xié)議體系架構(gòu)參見圖1。

Zigbee技術(shù)特點(diǎn)

① 低成本：因?yàn)閆igbee數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡單，所以大大降低了成本。目前符合ZigBee的SoC/SIP單價(jià)已經(jīng)降到3美元以下。并且Zigbee協(xié)議免收專利費(fèi)；

② 低功耗：Zigbee的低數(shù)據(jù)傳輸速率，發(fā)射功耗不到1mw,在休眠狀態(tài)下耗電量僅僅只有1μw，在距離短通信的工作狀態(tài)下耗電為30mw，在低耗電待機(jī)模式下，兩節(jié)普通5號干電池可使用6個月以上；

③ 短時(shí)延。ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15 ms，典型的搜索設(shè)備時(shí)延為30ms. 相比較，藍(lán)牙需要3～10 s、WiFi需要3 s。因此ZigBee技術(shù)適用于對時(shí)延要求苛刻的無線控制(如工業(yè)控制場合等)應(yīng)用；

④ 網(wǎng)絡(luò)容量大：每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多可支持6.5萬個節(jié)點(diǎn)，一個星型結(jié)構(gòu)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多可以容納254個從設(shè)備和一個主設(shè)備，而且網(wǎng)絡(luò)組成靈活；

⑤ 體積小：ZigBee的SIP/SoC芯片尺寸已經(jīng)可以縮小到7mm×7mm以下，和傳感器組成的模塊已經(jīng)可以控制在2cm×2cm以下；

⑥ 可靠：采取了碰撞避免策略，同時(shí)為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時(shí)隙，避開了發(fā)送數(shù)據(jù)的競爭和沖突。MAC層采用了完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸模式，每個發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認(rèn)信息。如果傳輸過程中出現(xiàn)問題可以進(jìn)行重發(fā)。

工作頻段靈活：使用的頻段分別為2.4GHz、868MHz(歐洲)及915MHz(美國)，均為免執(zhí)照頻段，具有16個擴(kuò)頻通信信道；

安全：ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒別功能，硬件本身支持CRC和AES-128。這一安全特性能很好地適應(yīng)軍事需要的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠芰?ZigBee具有星、樹和叢網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力。ZigBee設(shè)備實(shí)際上具有無線網(wǎng)路自愈能力,能簡單地覆蓋廣闊范圍；

基于這些特點(diǎn)，ZigBee網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍非常廣泛。可以融入各類電子產(chǎn)品，應(yīng)用范圍橫跨全球的民用、商用、公共事業(yè)以及工業(yè)等市場。

公共物流信息服務(wù)平臺簡介

現(xiàn)代服務(wù)業(yè)是未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢，是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的主要方向，加快現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展已經(jīng)成為我國國家發(fā)展的戰(zhàn)略重 點(diǎn)。隨著科技水平的提高和科學(xué)理念的普及，世界各國越來越重視科技基礎(chǔ)條件與基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，未來五年將是我國現(xiàn)代服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。目前包括北京 市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會、中關(guān)村管委會在內(nèi)的各部門都在各自職能范圍內(nèi)搭建或正在搭建適合行業(yè)發(fā)展的各種政策和平臺。