Zigbee技術(shù)在應用中存在的問(wèn)題

盡管 Zigbee技術(shù)在2004年，就被列為當今世界發(fā)展最快，最具市場(chǎng)前景的十大新技術(shù)之一；
關(guān)于Zigbee技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，大家在論壇 上也進(jìn)行了許多討論，到目前為止，國內外許多廠(chǎng)商也都開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了各種各樣的 Zigbee產(chǎn)品，并在應用推廣上做了大量的工作，然而，實(shí)事求是的講，真正完全使用Zigbee技術(shù)來(lái)解決具體實(shí)際問(wèn)題，有意義的案例則非常有限。 Zigbee似乎成了一種時(shí)髦，但眼下還不能做到真正實(shí)用的新技術(shù)。就其原因，除了作為一種新技術(shù)，它本身需要有一個(gè)技術(shù)改進(jìn)和成熟，以及市場(chǎng)培育的過(guò)程 外，我們在長(cháng)期應用Zigbee技術(shù)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐中，還發(fā)現如下幾個(gè)十分重要，而在短期內我們認為十分難以解決的問(wèn)題：

1． Zigbee的核心技術(shù)之一，是動(dòng)態(tài)組網(wǎng)和動(dòng)態(tài)路由，即Zigbee網(wǎng)絡(luò )考慮了網(wǎng)絡(luò )中的節點(diǎn)增減變化，網(wǎng)絡(luò )中的每個(gè)節點(diǎn)相隔一定時(shí)間，需要通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號交 流的方式重新組網(wǎng)，并在每一次將信息從一個(gè)節點(diǎn)發(fā)送到另一個(gè)節點(diǎn)時(shí)，需要掃描各種可能的路徑，從最短的路經(jīng)嘗試起，這就涉及到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的管理問(wèn)題。而這 些，都需要占用大量的帶寬資源，并增加數據傳輸的時(shí)延。特別是隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)數目的增加和中轉次數增多。因而，盡管Zigbee的射頻傳輸速率是 250kbps, 但經(jīng)過(guò)多次中轉后的實(shí)際可用速率將大大降低，同時(shí)數據傳輸時(shí)延也將大大增加，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )管理也就變得越麻煩。這也就是目前Zigbee網(wǎng)絡(luò )在數據傳輸時(shí)的主 要問(wèn)題。

2． Zigbee這個(gè)字，從英語(yǔ)的角度來(lái)分析，它是由“Zig”和“bee”兩個(gè)字組成。前者“Zig”中文的意思是“之“字形的路徑，后面一個(gè)英文單詞 “bee”就是蜜蜂的意思，我們的理解，Zigbee網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，就是模仿蜜蜂信息傳遞的方式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)之間信息的相互互傳，來(lái)將一個(gè)信息從一個(gè)節點(diǎn)傳 輸到遠處的另外一個(gè)節點(diǎn)。如果按一般標準Zigbee節點(diǎn)，在開(kāi)闊空間每次數據中轉平均增加50米直線(xiàn)傳輸距離計算，傳輸500米直線(xiàn)距離需要中轉十次； 在室內，由于Zigbee所使用的2.4 G的傳輸頻率，一般是通過(guò)信號反射來(lái)進(jìn)行傳輸的，由于建筑物的遮擋，要傳輸一定的距離，往往需要使用較多的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)來(lái)進(jìn)行數據中轉，如上述第一條中的分 析，這對一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò )來(lái)講，并不是一件簡(jiǎn)單的事情。當然，我們也可使用放大器來(lái)增加Zigbee網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的傳輸距離，然而，這必然要大大增加網(wǎng)絡(luò ) 節點(diǎn)的功耗和成本，失去了Zigbee低成本低功耗的本來(lái)目的。而且，在室內使用這種方法來(lái)增加傳輸距離，效果也有限。顯然，一種通過(guò)中心點(diǎn)在室外，終端 模塊在室外的星狀網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )通信結構個(gè)更加合理。

3．Zigbee的核心技術(shù)之一，是每一個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)，除了自身作為信息采集點(diǎn)和執行來(lái)自中心的命令外，它還承擔著(zhù)隨時(shí)來(lái)自網(wǎng)絡(luò )的數據中轉任務(wù)，這 樣，網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的收發(fā)機必須隨時(shí)處于收發(fā)接收狀態(tài)，這就是說(shuō)它的最低功耗至少在20mA左右，一般使用放大器的遠距離網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)，其耗電量一般在150mA左 右。這顯然很難使用電池驅動(dòng)來(lái)保證網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的正常工作；

4．由于Zigbee中的每一個(gè)節點(diǎn)，都參與自動(dòng)組網(wǎng)和動(dòng)態(tài)路由的工作，因而每個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的單片機也就相對復雜一些，成本自然也就高一些。另外，在Zigbee網(wǎng)絡(luò )的基礎上進(jìn)行一些針對具體應用的開(kāi)發(fā)工作的量也就大一些。

綜上所述，我們認為，Zigbee網(wǎng)絡(luò )，實(shí)際上在許多情況下，是犧牲了網(wǎng)絡(luò )傳輸效率，帶寬以及節點(diǎn)模塊的功耗，來(lái)?yè)Q取在許多實(shí)際應用中，并不重要的動(dòng)態(tài)組網(wǎng)和動(dòng)態(tài)路由的功能，因為，在一般情況下，我們的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)和數據傳輸途徑往往都是固定不變的。

因而我們認為，當前Zigbee技術(shù)尚未解決的節點(diǎn)耗電問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò )數據傳輸的效率較低時(shí)延較長(cháng)的問(wèn)題，以及數據傳輸距離有限的問(wèn)題，是當前Zigbee 技術(shù)難于得到很好推廣的更本原因。