② 适应性好:IEEE 802.15.4可与现有控制网络标准无缝集成。通过网络协调器可自动建立网络,采用载波监听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)方式进行信道存取。
③ 可靠性高:IEEE 802.15.4提供全握手协议,能可靠地传递数据。
ZigBee建立在IEEE 802.15.4标准上,并确定了可以在不同制造商之间共用的应用协议,是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据传输速率、低成本的无线传感器网络技术。它依据IEEE 802.15.4标准,可在众多的传感器节点之间相互协调实现通信。
ZigBee是建立在IEEE 802.15.4标准之上的,因此ZigBee并不是完全独有、全新的标准。它的物理层、MAC层和数据链路层采用了IEEE 802.15.4标准,但在此基础上进行了完善和扩展。其网络层、应用支持子层和高层应用规范由ZigBee联盟进行制订。基于ZigBee的网络可以是一个由多达65000个网络节点组成的一个无线传感器网络,类似现有的移动通信的CDMA网络或GSM网络,每一个基于ZigBee的网络中的节点类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信。每个网络节点间的距离可以从典型的75m,到扩展后的几百米,甚至几千米。另外,整个基于ZigBee的网络还可以与现有的其他各种网络连接。但基于ZigBee的网络主要是为自动化控制数据传输而建立的,而移动通信网主要是为语音通信而建立的。基于ZigBee的网络的每个节点不仅本身可以是监控对象,它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料,例如,传感器连接直接进行数据采集和监控。除此之外,在自己信号覆盖的范围内,基于ZigBee的网络的主设备节点还可以和其网络中多个不进行信息转发的孤立从设备节点无线连接。基于ZigBee的无线传感器网络的每个节点可支持多到31个传感器节点和受控设备,每一个传感器节点和受控设备中可以有8种不同的接口方式,可以用来采集和传输数字量和模拟量。
ZigBee技术具有以下特点:
① 数据传输速率低:只有10~250kbps的带宽,因而它专注于低数据传输方面应用。
② 功耗低、成本低:由于工作周期很短,并且在应用中采用了休眠模式,那么收发信息功耗较低。ZigBee数据传输速率低,协议简单,这大大降低了成本。
③ 网络容量大:ZigBee支持星状、片状和网状网络结构,一个基于ZigBee的网络可以容纳最多254个从设备和1个主设备,一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络。
④ 时延短:通常时延都在15~30ms之间,因此在对实时性要求高的自动控制领域,ZigBee有着很好的应用和推广。
⑤ 高安全性:ZigBee提供了数据完整性检查和鉴定功能,采用AES-128加密算法。
⑥ 有效范围小:ZigBee的通信有效覆盖范围在10~75m之间,基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境,其具体通信范围受实际发射功率的大小和各种不同应用模式的影响。