Zigbee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗個域網協議，類似于CDMA和GSM網絡。這一名稱來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網絡。zigbee技術是一種高可靠的無線數傳網絡，ZigBee數傳模塊類似于移動網絡基站。可以嵌入各種電子設備中。該技術主要設計用于低速通信網絡。

一、zigbee技術簡介

Zigbee在中國被譯為"紫蜂",是一種基于IEEE802.15.4協議的最近發展起來的一種短距離無線通信技術，功耗低，被業界認為是最有可能應用在工控場合的無線方式。Zigbee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網絡平臺，在整個網絡范圍內，每一個Zigbee網絡數傳模塊之間可以相互通信，每個網絡節點間的距離可以從標準的75m無限擴展。

二、zigbee技術特點

1、低功耗：在低耗電待機模式下，2節5號干電池可支持1個節點工作6-24個月，甚至更長。這是ZigBee的突出優勢。相比之下藍牙可以工作數周、WiFi可以工作數小時;

2、低成本：通過大幅簡化協議降低成本（不足藍牙的1/10），也降低了對通信控制器的要求，按預測分析，以8051的8位微控制器測算，全功能的主節點需要32KB代碼，子功能節點少至4KB代碼，而且ZigBee的協議專利免費;

3、低速率：ZigBee工作在250kbps的通訊速率，滿足低速率傳輸數據的應用需求;

4、近距離：傳輸范圍一般介于10～100m之間，在增加RF發射功率后，亦可增加到1-3km，這指的是相鄰節點間的距離。如果通過路由和節點間通信的接力，傳輸距離將可以更遠;

5、短時延：ZigBee的響應速度較快，一般從睡眠轉入工作狀態只需15ms，節點連接進入網絡只需30ms，進一步節省了電能。相比較，藍牙需要3-10s、WiFi需要3s;

6、高容量：ZigBee可采用星狀、片狀和網狀網絡結構，由一個主節點管理若干子節點，最多一個主節點可管理254個子節點;同時主節點還可由上一層網絡節點管理，最多可組成65000個節點的大網;

7、高安全：ZigBee提供了三級安全模式，包括無安全設定、使用接入控制清單（ACL）防止非法獲取數據以及采用高級加密標準（AES128）的對稱密碼，以靈活確定其安全屬性;

8、免執照頻段：采用直接序列擴頻在工業科學醫療2.4GHz（全球）頻段。

三、zigbee技術優勢

1、省電。由于工作周期很短、收發信息功耗較低，并且采用了休眠模式，因此 ZigBee 技術可以確保2節五號電池支持長達6個月到2年左右的使用時間。不同的應用對應的功耗自然是不同的。

2、可靠。ZigBee技術采用了碰撞避免機制，同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙，避免了發送數據時的競爭和沖突。MAC層采用了完全確認的數據傳輸機制，每個發送的數據包都必須等待接收方的確認信息。

3、成本低。模塊價格低廉，且ZigBee協議是免專利費的。

4、時延短。針對時延敏感的應用作了優化，通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短。設備搜索時延典型值為30ms，休眠激活時延典型值是15ms，活動設備信道接入時延為15ms。

5、節點通信設置易于配置。

6、網絡容量大。ZigBee可以采用星形、網狀、樹狀結構組網，而且可以通過任一節點連接組成更大的網絡結構。從理論上講，其可連接的節點多達64000個。1個ZigBee網絡最多可以容納254個從設備和1個主設備，1個區域內可以同時存在最多100個ZigBee網絡。

7、安全。ZigBee提供了數據完整性檢查和鑒權功能，加密算法采用AES-128，同時各個應用可以靈活地確定其安全屬性。

8、全球通用性和完好的開放性。ZigBee標準協議，使ZigBee設備間的通信成為輕而易舉的事情。

四、zigbee技術組網結構

1、星形拓撲

星形拓撲是其三種拓撲結構中最為簡單的一個拓撲形式，它包含一個Co-ordinator（中央協調器） 節點和多個End Device（終端）節點。每一個End Device （終端）節點只能和 Co-ordinator （協調器）節點進行鏈接通信，不能再鏈接其他End Device （終端）節點。如果需要在兩個 End Device （終端）節點之間進行互相的通信必須得通過鏈接Co-ordinator （協調器）節點才能進行信息的接收、轉發。

2、樹形拓撲

樹形拓撲包括一個Co-ordinator（協調器）節點以及多個的 Router（路由器） 和 End Device（終端）節點。Co-ordinator （協調器）連接多個Router（路由） 和 End Device（終端）節點， 其子節點的 Router（路由）也可以連接多個Router（路由）和End Device（終端）節點， 通過這樣子進行重復的疊加多個層級形成樹狀網。

3、Mesh拓撲（網狀拓撲）

Mesh拓撲包含一個Co-ordinator（協調器）節點和多個Router（路由）節點 和End Device（終端）節點。Mesh網絡拓撲形式和樹形拓撲大致相同相同；但是基于樹狀結構來說，網狀網絡拓撲是具有更靈活的通信路由規則的拓撲形式，在可能的情況下，路由節點之間是可以進行直接通信的。這種路由機制使得節點間的信息通信變得更加的有效率，而且這也意味當通信時一個路由路徑中出現了問題，信息也可以沿著其他的路由自動進行傳輸。

五、zigbee技術應用場景

1、智能家居

家里可能都有很多電器和電子設備，如電燈、電視機、冰箱、洗衣機、電腦、空調等等，可能還有煙霧感應、報警器和攝像頭等設備，以前我們最多可能就做到點對點的控制，但如果使用了ZigBee技術，可以把這些電子電器設備都聯系起來，組成一個網絡，甚至可以通過網關連接到Internet，這樣用戶就可以方便的在任何地方監控自己家里的情況，并且省卻了在家里布線的煩惱。

2、自動抄表

抄表可能是大家比較熟悉的事情，像煤氣表、電表、水表等等，每個月或每個季度可能都要統計一下讀數，報給煤氣、電力或者供水公司，然后根據讀數來收費。現在在大多數地方還是使用人工的方式來進行抄表，逐家逐戶的敲門，很不方便。而ZigBee可以用于這個領域，利用傳感器把表的讀數轉化為數字信號，通過ZigBee網絡把讀數直接發送到提供煤氣或水電的公司。

3、工業自動化

工廠環境當中有大量的傳感器和控制器，可以利用ZigBee技術把它們連接成一個網絡進行監控，加強作業管理，降低成本。

4、醫學領域

電子醫療監護是最近的一個研究熱點。在人體身上安裝很多傳感器，如測量脈搏、血壓，監測健康狀況，還有在人體周圍環境放置一些監視器和報警器，如在病房環境，這樣可以隨時對人的身體狀況進行監測，一旦發生問題，可以及時做出反應，比如通知醫院的值班人員。

5、傳感器網絡應用

傳感器網絡也是最近的一個研究熱點，像貨物跟蹤、建筑物監測、環境保護等方面都有很好的應用前景。