ZigBee无线通信技术及其应用研究

收稿日期:2020-02-20
作者简介:薛韩勇(1984—),男,江苏淮安人,本科,工程师,研究方向:无线通信及智能化。

0 引言
随着网络和通信技术的不断发展,关于无线通信的需求日益渐增,人们更青睐于短程、廉价、低速的无线通信技术。

现阶段,无线通信技术可以说是美中不足,发展速度快,但也有很多缺点,比如:高成本,信号传输能力差。

而随着一种新的无线通信技术的出现,这些问题则迎刃而解,其不仅容量高,而且安全性能极佳,这也就是“ZigBee”技术[1]。

无论现在还是将来,这项技术都有着非常重要的价值,应用范围广泛。

1 Beige无线通信技术的基本原理
ZigBee技术的基本原理:其主要是利用距离相对较短、能够在短时间内实现使用者之间相互进行通信的目的。

ZigBee无线通信技术的安全性、组网能力、软件寻址等技术都是建立IEEE颁布的802.15.4无线标准基础上。

对于承载数据流量较小的业务,使用ZigBee无线通信技术尤为合适,其不仅可以支持地理定位功能,而且能够嵌入各种设备。

ZigBee具有极高的兼容性,所兼容的设备一般具有网状的拓扑结构,这进一步扩大单个节点传输范围,有利于进行市场定位,即工业、家庭以及医学等领域均可应用无线通信。

2 ZigBee无线通信技术的特点
2.1 传输可靠性高
ZigBee的传输能力很高,原因在于其使用了CSMA-CA技术,是的数据在传输的过程中减少了冲突。

且无论网络传输量高或低,也基本很少出现冲突,这同时促进了整个网络的流通性,以及流通量大增,因此确保了网络数据传输的可靠和稳定。

2.2 网络容量较大
简单来说,ZigBee主要有星型、簇状性和网状性这三类拓扑结
构。

每种拓扑结构各不相同,但值得注意的是,其主节点所能管理的子节点,最多不超过255个,且都是逐层管理的,最终可以构成大约68000个节点的超大型网络,因此ZigBee技术的网络容量非常大。

2.3 安全性能佳
ZigBee无线通信技术主要利用了数据包完整、科学、可靠的检测性能,做到功能三位一体:识别、支持认证以及签权,同时也对AES-128加密型算法加以应用。

基于此,ZigBee无线通信中的所有软件、应用能够快速、安全的对自身进行认证,安全使用。

另外,其内部还致力于降低摩擦的可能性,留有足够的空间,方便后续软件扩充以及其他项目的安装,很大程度上也减少了流量冲突。

2.4 成本极低
可以说,ZigBee无线通信技术的超低生产成本,是其能够快速
发展和普及使用的重要原因。

生产一个常规ZigBee模块,其只需要45元的成本,而且其自身无线通信技术的协议等都是不需要任何成本投入的。

正因为低成本的优势,ZigBee技术在市场上拥有超高的占有率和覆盖率。

3 ZigBee无线通信技术的应用
3.1 医院通信传输和医疗监控
一般来说,医院建设良好的通信传输和医疗监控网络显得尤为重要。

第一,为了协助护士更加高效的监察患者的动态以及医生信息,必须建立一个数据管理中心,并且将这个数据管理中心设置在医院的护士值班处。

与此同时,为了连接和汇集来自整个医院的信号与所有病房的信息,实现无线网络数据的传输,必须要在数据管理中心设置一个ZigBee无线网络的中心节点。

在患者身上加设一个监护器,有利于实现对患者的动态监督,医院也能再患者发生严重的身体情况时,接收到来自ZigBee无线路由器传输出的警报信息,做到第一时间处理和救治,高效便捷,这也是前所未有的重大突破。

另外,患者的病床旁还应设置一个ZigBee的呼叫器或监护器。

如有需要,患者可以按下传呼器,其通过ZigBee无线网络,将数据及时传送到值班地点的数据管理中心,值班医护人员因此能够及时留意到呼叫信息并予以回应[2]。

3.2 城市轨道交通行业
当前,在大城市中,城市轨道交通非常普遍和常见,其极大的缓解了整个城市的交通紧张,尤其是分担了道路交通的压力。

通常来说,列车行驶的安全性,与轨道交通中使用的设备与自身运行的情况有着很大的关系。

因此,开展相关监测的工作,能够有效的规避事故风险的发生。

而ZigBee无线通信技术是目前监测工作最为常见的工具,其有着耗能低,而且低成本的优势。

除此之外,考虑到ZigBee无线通信技术自身的特点,偏向于短距离通信,因此必须要与传输速率较高的远距离通信技术相结合,有利于更好的实行监测。

之所以,ZigBee无线通信技术与GPRS技术通过两者相结合,在轨道交通列车的监测中,实现了较远传输距离、低成本、高安全性的列车实时监测。

3.3 智能家居无线控制网络
随着经济的快速发展,人们对于生活质量的要求越来越高,这一点在对智能家居方面尤为显著,因此也推动了智能家居的发展。

与此同时,ZigBee无线技术在现代智能家居无线网络控制中发挥了重要的作用[3]。

首先,无线网络的构建主要是建立在现代互联网的基础之上,随着当前建筑面积变大,这产生了距离上的问题亟待解决,而采用
ZigBee 无线通信技术及其应用研究
薛韩勇
(广东省电信规划设计院有限公司,广东广州 510000)
摘要:本文探讨了Beige无线通信技术的基本原理,分析了ZigBee无线通信技术的特点,研究了ZigBee无线通信技术的应用。

关键词:ZigBee无线通信技术；特点；应用中图分类号:TN925文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2020)03-0020-01
DOI:10.19695/12-1369.2020.03.10
通信技术
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第 38 卷 数字技术与应用
重要基础。

与此同时,我国从中央到省、市、区、县各级都要建立统一规范水平的消防通信信息体系,为消防救援指挥设备在蜂窝中的移动提供统一支持,避免重复建设和不合格建设,为消防救援工作的信息化创造条件。

在未来的3～5年内,我国需要将建设消防通道信息体系纳入到城乡建设计划当中去,在普及5G网络的同时进行建设,为消防救援队伍的信息化建设做好准备工作。

3.2 建强与5G技术相匹配的各功能通信设备
5G技术及网络的应用为消防救援队伍的信息化建设奠定了技术基础,那么,消防救援队伍要加快对能够与技术相匹配的消防救援应急通信设备的研发和配装,各级指挥中心控制平台、卫星地面站、卫星通信指挥车、轻型便携式通讯器等设备的研发和配装都要逐渐提上日程,争取与5G技术下的消防通道信息体系建设同步普及,确保各级消防救援队伍及时掌握新通信装备的正确使用方法,提高对消防通道信息体系的使用效率,保质保量的完成救援现场与指挥中心之间的信息传递,提高消防救援工作的开展质量和效率[2]。

3.3 打造大数据分析决策平台
大数据分析决策平台的数据来源需要进一步细化至现场救援
人员个人,将现场所有的单人装备作为信息收集的接触点,采集更多、更有效的现场数据,及时推演灾害事故可能的发展方向和程度,提前做出预警指挥,做好充分的准备工作,争取现场救援的每分每秒,保护人民生命财产安全。

4 结语
5G技术在消防救援队伍信息化建设中进行应用是时代发展的必然,是行业领域发展的必然要求,是进一步提升我国消防救援队伍反应速度、救援高效、指挥灵敏程度的关键。

国家综合消防救援队伍应当积极进行5G技术的应用,逐步提升消防救援队伍当前的救援信息化程度,为社会稳定发展、人民安定生活做出更大的贡献。

参考文献
[1] 长琼色,詹寿旺.立足新起点 担当新使命 奋力跑好新时代消防救援事业“第一棒”[J].中国消防,2019(02):8-10.
[2] 赵雨昕,孙鹏举.浅谈5G技术在消防救援队伍信息化建设中的应用[J].数字通信世界,2019(04):37+49.
Application of 5G Technology in the Information Construction of Fire Rescue Teams
MO Yong-wei
(Information and Communication Division of Tianjin Fire Rescue Corps, Tianjin 300100)
Abstract:This article starts with 5G technology, analyzes the current situation of the information construction of fire rescue teams, discusses the specific application strategies of 5G technology in the information construction of fire rescue teams, and hopes to provide some useful references for improving the level of fire rescue in China.
Key words:5G; fire rescue team; information construction
ZigBee无线控制技术则可以有效解决此问题。

若要在家中设立好ZigBee无线控制网络,设立好ARM型的家庭网络控制开关是第一步,这样才能有效控制家电。

其次,为了实现所有家电和中心网络控制开关的有效连接,进而实现所有数据的传送,必须要找到合适的位置,然后在此安装一台ZigBee无线网络路由器。

而且ZigBee无线板块必须要连接所有家电终端设施入,这样才能在整个无线网络中实现数据的相互交换。

每个家电终端的操控系统完全能够和中心网络控制系统相联合,此外,同时也可以实现遥感控制系统的单独设立,例如,空调的开关、热水器的开关等,在ZigBee无线控制网络未出现的时候,这些都是难以想象的。

3.4 物流系统
随着互联网时代的到来,网络市场交易变得极其普遍,当前的物流系统也需要无线信息技术作为支持。

传统的通信技术已无法满足,而ZigBee无线通信技术则很好弥补传统技术的缺陷,其可以有效确保物流行车与总部之间的信息传输。

在传输过程中难免会受到一些外界干扰,但ZigBee无线通信技术具有极高的安全性和稳定性,确保网络输送不受影响。

除此之外,考虑到仓储物流中行车的具
ZigBee Wireless Communication Technology and Its Application
XUE Han-yong
(Guangdong Telecom Planning and Design Institute Co., Ltd., Guangzhou Guangdong 510000)
Abstract:This paper discusses the basic principle of ZigBee wireless communication technology, analyzes the characteristics of ZigBee wireless communication technology, and studies the application of ZigBee wireless communication technology.
Key words:ZigBee wireless communication technology; features; application
体地理位置并非是固定不变的,所以ZigBee无线通信技术能够确保数据间的传输具有更高的灵动性。

4 结语
综上所述,相比于传统网络技术,ZigBee无线通信技术的优势更为显著。

除了能耗少、造价低,而且数据传输安全快速,现如今该技术在我们的生活生产中有着广泛的应用。

由此能够看出,ZigBee 无线通信技术的市场前景非常可观,相信在时代的发展下,智能ZigBee无线通信网络会得到更多的应用。

参考文献
[1] 陈展.短距离无线通信关键技术及应用发展前景[J].科技传播,2013(22):200-201.
[2] 刘传忠.ZigBee无线通信技术及其应用研究[J].通讯世界,2017(16):86.
[3] 秦贤明.基于ZigBee的无线通信技术及其应用[J].中国新通信,2014(19):65-66.
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