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  之前cq9电子官方网站小編給大家解讀了ZigBee曆史起源篇，那麽，這篇小訊帶大家了解一下ZigBee模塊通信技術的相關知識。

  1、爲什麽說ZigBee使用的是免費頻段？

  在世界上大多數國家，使用無線電設備都是要支付頻率使用費的，包括手機通信。只不過移動運營商或服務提供商已經向國家支付了這筆費用，並通過各種方式向用戶收取了這筆費用。

  而免費頻段，是指各個國家根據各自的實際情況，並考慮盡可能與世界其他國家規定的一致性，而劃分出來的一個頻段，專門用于工業，醫療以及科學研究使用(ISM頻段)，不需申請而可以免費使用。

  我們國家的2.4G頻段，就是這樣一個頻段。

  然而，为了保证大家都可以合理使用，国家对该频段内的无线收发设备，在不同环境下的使用功率做了相应的限制。例如在城市环境下，发射功率不能超过 100mW。

  2、ZigBee僅適合近距離通信嗎？

  ZigBee局域網絡不僅可以通過提高每個節點模塊的發射功率和接收靈敏度以及增加節點數量來擴展網絡，而且還可以通過傳統的互聯網去監控路途遙遠的ZigBee控制網絡。

  但是，需要注意的是：

  (1)隨著發射功率的增加，耗電量自然要增大，便會失去ZigBee本身電能消耗很低的優勢；

  (2)盡管2.4Ghz是免費頻段，但是不能超過電波法中對于最大功率的限制。

  所以，通常還是將Zigbee用于近距離通信場景。

  3、ZigBee采用直序擴頻的通信方式有什麽好處？

  同樣的頻段，采用不同的通信方式則結果也許會有很大的差別。例如ASK、FSK、FHSS、DSSS等的抗幹擾能力，通信安全保密性，可靠性都各不相同。

  ZigBee系統和CDMA系統一樣，都采用的是直序擴頻技術(DSSS)，它是一種抗幹擾能力極強，保密性和可靠性都很高的通信方式。

  擴頻技術在正常通信時所要求的信噪比可以很低。也就是說，在幹擾很強的環境下，它仍然能夠正常工作。根據計算和實驗，這相當于接收靈敏度提高了7dBm。它也不容易幹擾別人。

  換句話說，它可以使用較低的功率傳輸更遠的距離(在發射功率爲0dBm的情況下，藍牙通常能有10米的作用範圍。而ZigBee在室內通常能達到30-50米的作用距離，在室外空曠地帶甚至可以達到400米)。

  4、爲什麽Zigbee的抗幹擾性能高于Wi-Fi和藍牙技術？

  ZigBee抗幹擾特性主要是抗同頻幹擾，即來自共用相同頻段的其他技術的幹擾。

  主要特性如下：

  1）、空闲信道评估(Clear Channel Assessment，CCA)：

  判断信道是否空闲。IEEE 802.15.4 物理层在碰撞避免机制中提供CCA的能力，即如果信道被其他设备占用，则允许传输退出而不必考虑采用该信道的通信协议。

  2)、動態信道選擇：

  ZigBee個人區域網(PAN)中的協調器(網絡的中心節點，負責網絡的組織和維護)。首先要掃描所有的信道，然後確認並加入一個合適的PAN(不需要創建一個新的PAN)，減少同頻段PAN的數量，降低潛在的幹擾。如果幹擾源出現在重疊的信道上，協調器上層的軟件要應用信道算法選擇一個新的信道。

  3)、信道算法：

  在网络初始化或者响应中断时，ZigBee 设备都会先扫描一系列被列入信道表参数中的信道，以便进行动态信道选择，按照上述空闲信道来设置信道表参数，以便加强网络的共存性能。

  在嚴重幹擾期間，ZigBee不改變信道，而是依靠其低占空比、免沖突算法(每個設備在發送數據之前偵聽信道)來減小由于傳輸沖突所造成的數據丟失。

  4)、直序擴頻技術(DSSS)和頻率快變FA：

  直接序列擴頻技術具有一定的抗幹擾效果(如下圖所示)，在其他條件相同情況下傳輸距離要大于跳頻技術。所謂頻率快變是改變頻率、以避開一個已知幹擾源或信號源的影響。

  由上图可见，ZigBee的误码率在信噪比为4dB的情况下可达10-9，要达到同样误码率，Wi-Fi要达10dB，蓝牙要达16dB， Zigbee的抗干扰性能明显高于Wi-Fi和蓝牙技术。

  5、應答重傳和幀緩存

  ZigBee的MAC層和應用層(APS部分)具有自動請求重傳ARQ和幀緩存功能。當傳送數據幀給設備時，如果接收設備處于忙或者休眠狀態而不能接收該幀，那麽網絡的主協調設備就暫時緩存該幀，直到接收端接收該幀。

  虽然调制方式很简单，但ZigBee在2.4GHz ISM频段表现出了很好的抗干扰性能，非常适合于低功耗、低数据传输的应用场合。

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