Abstract：
Key words :
</a></a>ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee技術，曾寫過幾篇關于它的長篇報告，話題包括數不清的產品預告，參加過一些它的會議，甚至擺弄過一些開發包。ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的短距離無線技術，在無線網狀傳感器網絡和其它短距離應用(如家庭監控、建筑和工業環境)中被廣泛采用。
由于許多供應商都提供ZigBee芯片、模塊和開發包，無論建立一個什么樣的系統都是很容易的。但是你知道嗎？ ZigBee技術盡管不錯，但對于許多應用來說它的功能過于強大。有時建網狀網并不需要ZigBee支持的復雜性和開銷負擔。所以，盡管ZigBee非常能干和引人注目，你還有其它選擇。以下是一個快速的對比，幫助你選擇對于你的設計問題最優的解決方案。
對比的基礎
這里我們利用ZigBee作為對比的基礎。表1(如下)概括了ZigBee所有最關鍵的特征。這些特征具代表性，并且隨著具體供應商的不同而不同。而這都是你需要在無線鏈接中定義的要點。
要注意的是ZigBee實際上有3個版本。最普遍和廣泛使用的是工作在2.4GHz微波頻段以及Wi-Fi、藍牙和其它一些服務中的版本。即使大多數情況下它極少被使用，但它擁有最高的數據速率。其它版本工作在UHF頻段。歐洲采用868MHz頻段和20kbps的數據速率。而美國采用915MHz頻段。對于大多數應用來說，40kbps的數據速率已經足夠。低頻ZigBee版本最大的優勢就是他們通常可以覆蓋一個較大的范圍。
記住，ZigBee不僅僅是一個無線電收發器。其基本物理層和介質訪問控制(MAC)層由IEEE根據802.15.4標準定義。ZigBee增加了網絡、安全性和應用架構。最頂層是應用或一個ZigBee的應用描述。因此，ZigBee是一個全方位的、具備ZigBee聯盟提供的多種應用的不同描述的協議。ZigBee聯盟同時也提供測試和ZigBee使能產品的認證，以確保完全的互操作性。那會帶來很大的好處，但是很多應用并不需要它，所以可以使用較簡單的系統。
一些較大的ZigBee芯片供應商包括Atmel、Ember、Freescale Semiconductor和Texas Instruments(Chipcon)。
一些有趣的短距離解決方案
表2總結了ZigBee的一些可行選擇方案，特別是當你執行較簡單的監控項目，不需要復雜協議或網狀網能力的時候。當然，這是有原因的。
WirelessUSB的方案來自Cypress Semiconductor。在P2P和M2P應用中它是有用的。它主要是為像鼠標和鍵盤那樣的PC外圍設備而設計的，但是它對游戲、玩具、遠程控制之類也有效。它主要的優勢在于充當一個HID，所以無線連接性對于在操作系統水平上的設計者來說是完全顯而易見的，不需要特別的驅動器。其它潛在應用包括用戶電子技術、家庭自動化、自動讀表器、個人健康、娛樂系統和無線手機。
在表2描述的基本設備是Wireless USB LS版本，擁有一個10米左右的有限范圍，一個長程版本的Wireless USB LR把它提高到超過50米。一個較新的Wireless USB LP版本是10米范圍的，很低功率，但如果你需要的話也可以較高的數據率運轉，采用DSSS的速率可達250kbps，而采用GFSK的速率則高達1Mbps。這些設備出色的地方在于他們提供了一個基本的協議，所以你不必為你的應用發明一個協議。但是它是相當簡易和靈活的。M2P能力讓你做成一個可以收集來自多種來源數據的系統。這些單一芯片的設備來自48引腳QFN封裝，Cypress也銷售一些完成的模塊和一個完整的開發包。
其中一個較新的選擇是來自Zensys公司的Z-Wave技術。這個無線系統針對家庭自動化，特別是像開/關燈、調暗或設置溫度自動調節器等監控而設計。它或許不像ZigBee那樣靈活，但是它可以讓家庭自動化變得簡單和低成本。
工作在高UHF頻段的Z-Wave芯片具有不錯的傳輸范圍。數據速率被限制為9.6kbps，但是在家庭自動化中這已經足夠了。這些芯片具有一個板上8051控制器和一些閃存。它們也運行DES和3DES編碼，如果你需要那種類型的安全。Z-Wave有很好的發展勢頭，在它背后有Intel和Cisco的資金支持。而Z-Wave聯盟則提供了超過125名成員的支持。
在表2的最后列舉了一個簡易ISM波段收發器的基本通用特征。你在這里看到的項目是我從最新的Analog Devices上手冊拿來的。然而，一些其它的生產廠家制作這些低成本的設備。比如Micrel和Maxim。在美國，這些設備的依據是CFR第47部分的第15條條例。最普遍使用的頻率是315MHz、492MHz和915MHz。
這些設備的低速(<10kbps)的短距離應用使用大多數簡易的ASK/OOK。但是其他的短距離應用使用FSK 或GFSK來獲得較高的數據率(20kbps到384kbps)。有時候，這些無線電收發器只執行物理層，所以你自己使用架構模板和協議。但是在你需要傳遞一個開/關編碼或一些簡單要求的情況下，在一般的伴隨嵌式控制器中執行是相當容易的。其中一些最普遍的應用包括免鑰入車系統、車庫開門器、遠程溫度傳感器和輪胎壓力傳感器。這就是準系統應用的出路。如果你不想自己去創建這些設備，那你也有很多可供選擇的模板創建商。其中一些包括Cirronet、Lemos、Linx、Maxstream和Radiometrix。
其它方案
是的，這里我可能遺漏了一個可供選擇的方案。你們中可能有人會問，Bluetooth在哪里。Bluetooth是一個很出色的無線系統，實際上它擁有最大的無線技術容量，包括Wi-Fi。可能會有人反對我忽略了Wi-Fi。但是這些技術的目標并不是以監控為主要目標的無線應用。相對于這些簡單的應用來說，兩者的功能都過于強大。是的，你可以認為它們是可供選擇的，但是伴隨而來的是較高的成本和復雜度開銷。如果你只是需要短距離和便宜的方案，那就堅持我在本文中介紹的吧！
由于許多供應商都提供ZigBee芯片、模塊和開發包，無論建立一個什么樣的系統都是很容易的。但是你知道嗎？ ZigBee技術盡管不錯，但對于許多應用來說它的功能過于強大。有時建網狀網并不需要ZigBee支持的復雜性和開銷負擔。所以，盡管ZigBee非常能干和引人注目，你還有其它選擇。以下是一個快速的對比，幫助你選擇對于你的設計問題最優的解決方案。
對比的基礎
這里我們利用ZigBee作為對比的基礎。表1(如下)概括了ZigBee所有最關鍵的特征。這些特征具代表性，并且隨著具體供應商的不同而不同。而這都是你需要在無線鏈接中定義的要點。
要注意的是ZigBee實際上有3個版本。最普遍和廣泛使用的是工作在2.4GHz微波頻段以及Wi-Fi、藍牙和其它一些服務中的版本。即使大多數情況下它極少被使用，但它擁有最高的數據速率。其它版本工作在UHF頻段。歐洲采用868MHz頻段和20kbps的數據速率。而美國采用915MHz頻段。對于大多數應用來說，40kbps的數據速率已經足夠。低頻ZigBee版本最大的優勢就是他們通常可以覆蓋一個較大的范圍。
記住，ZigBee不僅僅是一個無線電收發器。其基本物理層和介質訪問控制(MAC)層由IEEE根據802.15.4標準定義。ZigBee增加了網絡、安全性和應用架構。最頂層是應用或一個ZigBee的應用描述。因此，ZigBee是一個全方位的、具備ZigBee聯盟提供的多種應用的不同描述的協議。ZigBee聯盟同時也提供測試和ZigBee使能產品的認證，以確保完全的互操作性。那會帶來很大的好處，但是很多應用并不需要它，所以可以使用較簡單的系統。
一些較大的ZigBee芯片供應商包括Atmel、Ember、Freescale Semiconductor和Texas Instruments(Chipcon)。
一些有趣的短距離解決方案
表2總結了ZigBee的一些可行選擇方案，特別是當你執行較簡單的監控項目，不需要復雜協議或網狀網能力的時候。當然，這是有原因的。
WirelessUSB的方案來自Cypress Semiconductor。在P2P和M2P應用中它是有用的。它主要是為像鼠標和鍵盤那樣的PC外圍設備而設計的，但是它對游戲、玩具、遠程控制之類也有效。它主要的優勢在于充當一個HID，所以無線連接性對于在操作系統水平上的設計者來說是完全顯而易見的，不需要特別的驅動器。其它潛在應用包括用戶電子技術、家庭自動化、自動讀表器、個人健康、娛樂系統和無線手機。
在表2描述的基本設備是Wireless USB LS版本，擁有一個10米左右的有限范圍，一個長程版本的Wireless USB LR把它提高到超過50米。一個較新的Wireless USB LP版本是10米范圍的，很低功率，但如果你需要的話也可以較高的數據率運轉，采用DSSS的速率可達250kbps，而采用GFSK的速率則高達1Mbps。這些設備出色的地方在于他們提供了一個基本的協議，所以你不必為你的應用發明一個協議。但是它是相當簡易和靈活的。M2P能力讓你做成一個可以收集來自多種來源數據的系統。這些單一芯片的設備來自48引腳QFN封裝，Cypress也銷售一些完成的模塊和一個完整的開發包。
其中一個較新的選擇是來自Zensys公司的Z-Wave技術。這個無線系統針對家庭自動化，特別是像開/關燈、調暗或設置溫度自動調節器等監控而設計。它或許不像ZigBee那樣靈活，但是它可以讓家庭自動化變得簡單和低成本。
工作在高UHF頻段的Z-Wave芯片具有不錯的傳輸范圍。數據速率被限制為9.6kbps，但是在家庭自動化中這已經足夠了。這些芯片具有一個板上8051控制器和一些閃存。它們也運行DES和3DES編碼，如果你需要那種類型的安全。Z-Wave有很好的發展勢頭，在它背后有Intel和Cisco的資金支持。而Z-Wave聯盟則提供了超過125名成員的支持。
在表2的最后列舉了一個簡易ISM波段收發器的基本通用特征。你在這里看到的項目是我從最新的Analog Devices上手冊拿來的。然而，一些其它的生產廠家制作這些低成本的設備。比如Micrel和Maxim。在美國，這些設備的依據是CFR第47部分的第15條條例。最普遍使用的頻率是315MHz、492MHz和915MHz。
這些設備的低速(<10kbps)的短距離應用使用大多數簡易的ASK/OOK。但是其他的短距離應用使用FSK 或GFSK來獲得較高的數據率(20kbps到384kbps)。有時候，這些無線電收發器只執行物理層，所以你自己使用架構模板和協議。但是在你需要傳遞一個開/關編碼或一些簡單要求的情況下，在一般的伴隨嵌式控制器中執行是相當容易的。其中一些最普遍的應用包括免鑰入車系統、車庫開門器、遠程溫度傳感器和輪胎壓力傳感器。這就是準系統應用的出路。如果你不想自己去創建這些設備，那你也有很多可供選擇的模板創建商。其中一些包括Cirronet、Lemos、Linx、Maxstream和Radiometrix。
其它方案
是的，這里我可能遺漏了一個可供選擇的方案。你們中可能有人會問，Bluetooth在哪里。Bluetooth是一個很出色的無線系統，實際上它擁有最大的無線技術容量，包括Wi-Fi。可能會有人反對我忽略了Wi-Fi。但是這些技術的目標并不是以監控為主要目標的無線應用。相對于這些簡單的應用來說，兩者的功能都過于強大。是的，你可以認為它們是可供選擇的，但是伴隨而來的是較高的成本和復雜度開銷。如果你只是需要短距離和便宜的方案，那就堅持我在本文中介紹的吧！
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