单亚军 章小华 中国电子科技集团南京28研究所

基于ZigBee的无线通信技术的应用研究

单亚军 章小华 中国电子科技集团南京28研究所

无线通信技术的发展可以追溯到上个世纪的无线电台的应用开始，发展到今天，无线通信技术，从最开始的电磁波通信，到现在的红外线，蓝牙，以及今天我们要介绍的ZigBee无线通信技术，发展的非常迅猛。从军工到民用，当今社会所涉及到的无线通信技术越来越多，而应用范围也变得越来越广泛。下面笔者就为大家介绍一下ZigBee无线通信技术的应用。

ZigBee 无线通信技术 应用

1 ZigBee无线通信技术简介

ZigBee无线通信技术是一项基于互联网应用的无线通信技术，他类似于最开始的GPRS无线数据传输技术，但是ZigBee技术有自己的技术特点。首先，我们要了解的什么是Zigbee，他是一种蜜蜂在发现花粉时跳ZigZag形式的舞蹈告知同伴的一种信息交换。从中人们得到启示，发明了一种低功耗，低成本，低速率，并且没有那么复杂的近距离无线网络通信技术。而目前，加入到IT领域以及其他行业的150多家企业都加盟了世界性的无线技术ZigBee联盟。

2 基于ZigBee的无线通信技术的特点

ZigBee技术的特点主要包含以下七种：第一，ZigBee技术的低功耗特点，ZigBee技术的发射功率是1mW，如果将ZigBee网络切换到休眠模式，两节5号电池可以保持ZigBee网络处于工作状态1-2年；第二，ZigBee技术的工作频段更加灵活，ZigBee技术的工作频段包含868MHz、915MHz以及2.4GHz这三种；第三，运用ZigBee技术建成的网络具有更大的容量，通常情况下，该网络容量的最大值是65536个器件；第四，ZigBee的模块体积更小，这种特点可以将其在多种设备中的集成过程变得更加便利；第五，ZigBee技术的时延更小，通常情况下，当运用ZigBee技术建成的网络处于休眠状态时，对其进行激活的时延为15ms。就活动设备信道接入过程而言，需要的时延同样是15ms；第六，ZigBee技术的成本较低。其初始成本大约在5美元左右浮动；第七，ZigBeei的鲁棒性。ZigBee网络数据传输功能的鲁棒性是通过帧校验机制以及帧确认机制等多种机制实现的。

3 其他几种常见的近距离传输无线通信技术

3.1 蓝牙技术

蓝牙技术的特点决定其常常在需要完成大量数据交换过程的设备中出现。相对于其他近距离传输无线通信技术而言，蓝牙的功耗更高，且技术较为复杂，因此，蓝牙的应用存在一定的局限性。

3.2 Wi-Fi技术

Wi-Fi技术常常被用来实现小范围中的无线接入功能和移动组网功能。该技术的最高传输速率可以达到11Mbit/s。由于Wi-Fi技术相关功能的实现占用的空间较大，因此Wi-Fi技术的应用同样存在一定的局限性。

4 基于ZigBee的无线通信技术的应用

4.1 ZigBee无线通信技术在医院通信传输和医疗监控网络中的应用

在医院通信传输和医疗监控网络的建设过程中，首先需要建立一个完善的数据管理中心，通常情况下，为了方便护士对来自患者和医生信息的监察，应该将该网络的数据管理中心设置在医院的护士值班处。应该在数据管理中心中设置一个ZigBee无线网络的中心节点，这个节点能够将医院管理中心的信号与所有病房的信息连接起来，并实现无线网络数据的传输。医院可以在患者身上加设一个监护器，当患者的身体状况出现较大问题时，患者身上的监护器会发出警报。警报发出之后，无论患者处于医院的任何位置，患者周围的ZigBee无线路由器都会将警报信息传入位于护士值班室的数据管理中心，便于医护人员在第一时间内对患者出现的问题进行及时、有效地救治和处理。除此之外，还应该在患者的病床旁边设置一个ZigBee的呼叫器或监护器。当患者按下呼叫器或者监护器时，护士值班室中的医院人员就会受到患者的呼叫请求，进而及时对患者进行护理或者救助。

4.2 ZigBee无线通信技术在智能家庭无线控制网络中的应用

在智能家庭无线控制网络的建立过程中，ZigBee无线通信技术被应用到房屋的建筑面积控制中。ZigBee无线控制网络是建立在ARM家庭开关的基础上的，这种家庭开关的作用是对房屋中的所有家电进行有效控制。当家电控制工作完成之后，需要在房屋中的特定范围内加设一个ZigBee路由器，ZigBee路由器的作用是在中央网关与房屋中所有家电之间的数据传输功能。为了向人们提供更加便捷的服务，可以在智能家庭无线网络中加设一些遥感控制，例如，对空调进行合理的温度自适应调控。将ZigBee无线通信技术应用到智能家庭无线控制网络的建立过程中，可以降低网络的建立成本，并且运用该技术建立出的智能家庭无线控制网络具有较强的抗干扰能力。

综上所述，通过对ZigBee无线通信技术以及其相应的应用介绍，笔者认为，ZigBee无线通信网络的应用将会在未来的各个领域中得到更广泛的应用，其特有的低成本，低功耗，抗干扰能力强的特点，将会是未来无线通信技术领域的佼佼者。相信在时代的发展下，智能ZigBee无线通信网络会得到更多的应用。

[1]秦贤明.基于ZigBee的无线通信技术及其应用[J].中国新通信，2014，19：65-66.

[2]吴昕.基于ZigBee短距离无线通信的三相智能电表系统的设计[D].广西大学，2013