解讀ZigBee技術應用領域
Zigbee一詞源自蜜蜂群在發現花粉位置時,通過跳ZigZag形舞蹈來告知同伴,達到交換信息的目的。可以說是一種小的動物通過簡捷的方式實現“無線”的溝通。
一般而言,滿足如下一些特點的應用場合,是Zigbee應用極具優勢的地方:
①需要無線通信交換信息的低成本裝置;
②數據的交換量較小、傳輸的速率要求不高;
③功耗要求極低,采用電池供電且需要維持較長時間;
④需要多個(尤其是大量)設備組成無線通信網絡,主要進行監測和控制的場合。
ZigBee技術的主要應用領域包括:工業領域、農業領域、醫學領域、汽車、家庭和樓宇自動化、消費和家用自動化市場以及道路指示、安全行路方面等。
1、在工業領域
利用傳感器和ZigBee網絡,使得數據的自動采集、分析和處理變得更加容易,可以作爲決策輔助系統的重要組成部分。例如危險化學成分的檢測、火警的早期檢測和預報、高速旋轉機器的檢測和維護。這些應用不需要很高的數據吞吐量和連續的狀態更新,重點在低功耗,從而最大度地延長電池的壽命,減少ZigBee網絡的維護成本。
2、在農業領域
傳統農業主要使用孤立的、沒有通信能力的機械設備,主要依靠人力監測作物的生長狀況。采用了傳感器和ZigBee網絡後,農業將可以逐漸地轉向以信息和軟件爲中心的生産模式,使用更多的自動化、網絡化、智能化和遠程控制的設備來耕種。傳感器可能收集包括土壤濕度、氮濃度、pH值、降水量、溫度、空氣濕度和氣壓等信息。這些信息和采集信息的地理位置經由ZigBee網絡傳遞到中央控制設備供農民決策和參考,這樣農民能夠及早而准確地發現問題,從而有助于保持並提高農作物的産量。
3、在家庭和樓宇自動化領域
家庭自動化系統作爲電子技術的集成被得到迅速擴展。易于進入、簡單明了和廉價的安裝成本等成了驅動自動化居家與建築開發和應用無線技術的主要動因。未來的家庭將會有50個~100個支持ZigBee的芯片被安裝在電燈開關、煙火檢測器、抄表系統、無線報警、安保系統、HVAC、廚房器械中,爲實現遠程控制服務。例如,酒店裏到處都有空調供暖(HVAC)設備,如果在每台空調設備上都加上一個ZigBee節點,就能對這些空調系統進行實時控制,所節省的能源成本可迅速抵消安裝ZigBee的投資成本。同時,ZigBee網絡還可在煙霧探測器和其他系統間進行信號路由。因此發生火災時,某一個煙霧傳感器的報警會觸發整個樓宇內其他煙霧傳感器的報警,同時自動開啓灑水系統和應急燈;大廈管理人員還能迅速知曉火災源頭。
4、在醫學領域
將借助于各種傳感器和ZigBee網絡,准確而且實時地監測病人的血壓、體溫和心跳速度等信息,從而減少醫生查房的工作負擔,有助于醫生作出快速的反應,特別是對重病和病危患者的監護和治療。
5、在汽車上
主要是傳遞信息的通用傳感器。由于很多傳感器只能內置在飛轉的車輪或者發動機中,例如,輪胎壓力監測系統,這就要求內置的無線通信設備使用的電池有較長的壽命(大于或等于輪胎本身的壽命),同時應該克服嘈雜的環境和金屬結構對電磁波的屏蔽效應。
6、在消費和家用自動化市場
可以联网的家用设备有电视、录像机、无线耳机、PC外设(键盘和鼠标等)、运动与休闲器械、儿童玩具、游戏机、窗户和窗帘、照明设备、空调系统和其他家用电器等。近年来,由于无线技术的灵活性和易用性,无线消费电子産品已经越来越普遍、越来越重要。 Chipcon等公司已经看到了巨大的市场需求,正在开发新産品以增强消费电子産品的性能。
7、在道路指示、方便安全行路方面
如果沿著街道、高速公路及其他地方分布式地裝有大量路標或其他簡單裝置,你就不再擔心會迷路。安裝在你汽車裏的裝置會告訴你,你現在所處的位置、正向何處去。雖然從GPS也能獲得類似服務,但是這種新的分布式系統會向你提供更精確、更具體的信息。即使在GPS覆蓋不到的樓內或隧道內,你仍能繼續使用此系統。事實上,你從這個新系統能夠得到比GPS多得多的信息,如限速、前面那條街是單行線還是雙行線、前面每條街的交通情況或事故信息等。使用這種系統,還可以跟蹤公共交通情況,你可以適時地趕上下一班車,而不至于在寒風中或烈日下在車站等上數十分鍾。基于這樣的新系統還可以開發出許多其他功能,例如在不同街道根據不同交通流量動態調節紅綠燈,追蹤超速的汽車或被盜的汽車等。當然,應用這一系統的關鍵問題在于成本、功耗和安全性等方面,而這正是IEEE802.15.4要解決的問題。
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