【導讀】無線通信在可靠性、可用性和抗毀性等方面都遠遠超出傳統(tǒng)的有線通信方式，隨著無線技術的成熟，2.4G無線通信技術也得到了更廣泛的應用。而對于不同的無線技術，你又是否了解它們的區(qū)別呢？
社會的不斷發(fā)展，無線的優(yōu)點已經逐步顯現(xiàn)。如：無線通信覆蓋范圍大，幾乎不受地理環(huán)境限制；無線通信可以隨時架設，隨時增加鏈路，安裝、擴容方便；無線通信可以迅速（數十分鐘內）組建起通信鏈路，實現(xiàn)臨時、應急、抗災通信的目的；而有線通信則有地理的限制、較長的響應時間。無線通信在可靠性、可用性和抗毀性等方面超出了傳統(tǒng)的有線通信方式，尤其在一些特殊的地理環(huán)境下，更能體現(xiàn)其優(yōu)越性。隨著無線技術的成熟，工業(yè)、醫(yī)療等行業(yè)也開始越來越多地使用2.4G通信，同時802.15.4、ZigBee以及Wi-Fi也得到更多的應用。ZigBee和Wi-Fi各自具有明顯的特點，并且許多特性具有互補性，將二者相結合具有很好的應用前景。
ZigBee、Wi-Fi的區(qū)別？
ZigBee、Wi-Fi、藍牙和幾種無線技術的對比如下圖所示：
圖：ZigBee、Wi-Fi、藍牙和幾種無線技術的對比圖
ZigBee、Wi-Fi、藍牙和幾種無線技術的對比
Wi-Fi目前已經批量使用，主要在家庭和辦公室環(huán)境用于PC等設備的局域網絡。3G布署后，會有3G+Wi-Fi的一些應用，中國電信的“天翼”就包括這個部分。可以預見很多的嵌入式Wi-Fi設備也會隨網絡方便會更普及，比如Wi-Fi的POS機和超市中Wi-Fi衡器等。現(xiàn)在工業(yè)環(huán)境應用也較多，主要表現(xiàn)在串口設備的Wi-Fi接入，用于工業(yè)無線數據采集系統(tǒng)。
ZigBee和IEEE802.15.4的設備主要集中在：工業(yè)中的無線傳感器檢測、低等級控制；個人監(jiān)護儀器、低功耗無線醫(yī)療設備；高端玩具；電器組網和控制；無線消費設備；HVAC和燈光控制等。目前批量的應用主要在資產跟蹤、物流管理、智能照明、遠程控制、醫(yī)療看護和遠程抄表系統(tǒng)。
2.4G無線技術是如何解決頻段擁擠的問題呢？
802.15.4使用DSSS，802.11使用DSSS和OFDM。實際使用中，我們測試過辦公樓，工廠等環(huán)境。通信更多受到阻擋和距離的問題，擁擠沒有造成太大影響。
802.15.4、Zigbee技術是WSN網絡的最理想選擇，其具有低功耗的特性，但具體該如何實現(xiàn)低功耗，又需要考慮些什么因素？
IEEE 802.15.4定義了一種可選的MAC層超幀結構，超幀包括活躍(Active)和非活躍(Inactive)兩部分在非活躍部分，設備可以進入低功耗模式(休眠狀態(tài))；在活躍部分又分為競爭期和非競爭期，競爭期提供給以CSMA-CA方式接人的設備使用，非競爭期由若干保障時隙組成，提供給某些需要保留一定數據帶寬的設備這種超幀結構體現(xiàn)了IEEE 802.15.4低功耗的一大特點，非活躍期的引入限制了設備之間收發(fā)信機的開通時間，在無數據傳輸時使它們處于休眠狀態(tài)，從而大大節(jié)省了功率開支。
Zigbee設備分為全功能設備和精簡功能設備，精簡功能設備相對全功能設備協(xié)議棧簡單并且內存更小，只能和某個全功能設備進行交互而全功能設備具有完備的IEEE 802.15.4協(xié)議功能，能與其傳輸范圍內的任何節(jié)點進行交互兩種設備相互組合，可以組成網狀網絡、星型網絡和樹型網絡。
低功耗系統(tǒng)除了在傳輸上對于功耗的考慮外，在CPU和系統(tǒng)的其他部分也有功率關系。例如，JN5139 SoC本身可以關閉RF，單獨運行CPU部分。也可以關閉SoC的片上ADC、串口等外設。對于休眠也可以提供為了快速啟動保留RAM內容的休眠，使用中斷/比較器/Timer喚醒的休眠和只能Reset喚醒的深度休眠等模式。這樣整個系統(tǒng)才能合理的實現(xiàn)功能和功耗的平衡。
Zigbee信號的帶寬是多少？
ZigBee的底層使用IEEE802.15.4，也就是說物理帶寬是IEEE802.15.4的帶寬嗎也就是250kbps。但是，物理帶寬和有效數據速率還有區(qū)別。對于ZigBee而言，數據速率還要考慮網絡的拓撲結構、數據路由關系、網絡中數據量等問題。實際的應用中一定要充分考慮這些因素。因為涉及的因素很多，所以這里不能給出實際計算。經驗而言，路由對數據速率的影響最大。每增加一級路由增加100ms～200ms的時間。所以說ZigBee不是一個實時的網絡。其次是網絡并發(fā)的數據對速率也有較大的影響。總之，ZigBee適合低速傳感應用，實際帶寬要考慮網絡實際情況。
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