解讀ZigBee技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域
Zigbee一詞源自蜜蜂群在發(fā)現(xiàn)花粉位置時,通過跳ZigZag形舞蹈來告知同伴,達(dá)到交換信息的目的??梢哉f是一種小的動物通過簡捷的方式實現(xiàn)“無線”的溝通。
一般而言,滿足如下一些特點的應(yīng)用場合,是Zigbee應(yīng)用極具優(yōu)勢的地方:
①需要無線通信交換信息的低成本裝置;
②數(shù)據(jù)的交換量較小、傳輸?shù)乃俾室蟛桓?
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(shè)備組成無線通信網(wǎng)絡(luò),主要進(jìn)行監(jiān)測和控制的場合。
ZigBee技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)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(yè)領(lǐng)域
利用傳感器和ZigBee網(wǎng)絡(luò),使得數(shù)據(jù)的自動采集、分析和處理變得更加容易,可以作為決策輔助系統(tǒng)的重要組成部分。例如危險化學(xué)成分的檢測、火警的早期檢測和預(yù)報、高速旋轉(zhuǎn)機(jī)器的檢測和維護(hù)。這些應(yīng)用不需要很高的數(shù)據(jù)吞吐量和連續(xù)的狀態(tài)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(wǎng)絡(luò)的維護(hù)成本。
2、在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域
傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)主要使用孤立的、沒有通信能力的機(jī)械設(shè)備,主要依靠人力監(jiān)測作物的生長狀況。采用了傳感器和ZigBee網(wǎng)絡(luò)后,農(nóng)業(yè)將可以逐漸地轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式,使用更多的自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和遠(yuǎn)程控制的設(shè)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(jīng)由ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳遞到中央控制設(shè)備供農(nóng)民決策和參考,這樣農(nóng)民能夠及早而準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)問題,從而有助于保持并提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。
3、在家庭和樓宇自動化領(lǐng)域
家庭自動化系統(tǒng)作為電子技術(shù)的集成被得到迅速擴(kuò)展。易于進(jìn)入、簡單明了和廉價的安裝成本等成了驅(qū)動自動化居家與建筑開發(fā)和應(yīng)用無線技術(shù)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(guān)、煙火檢測器、抄表系統(tǒng)、無線報警、安保系統(tǒng)、HVAC、廚房器械中,為實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制服務(wù)。例如,酒店里到處都有空調(diào)供暖(HVAC)設(shè)備,如果在每臺空調(diào)設(shè)備上都加上一個ZigBee節(jié)點,就能對這些空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行實時控制,所節(jié)省的能源成本可迅速抵消安裝ZigBee的投資成本。同時,ZigBee網(wǎng)絡(luò)還可在煙霧探測器和其他系統(tǒng)間進(jìn)行信號路由。因此發(fā)生火災(zāi)時,某一個煙霧傳感器的報警會觸發(fā)整個樓宇內(nèi)其他煙霧傳感器的報警,同時自動開啟灑水系統(tǒng)和應(yīng)急燈;大廈管理人員還能迅速知曉火災(zāi)源頭。
4、在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
將借助于各種傳感器和ZigBee網(wǎng)絡(luò),準(zhǔn)確而且實時地監(jiān)測病人的血壓、體溫和心跳速度等信息,從而減少醫(yī)生查房的工作負(fù)擔(dān),有助于醫(yī)生作出快速的反應(yīng),特別是對重病和病?;颊叩谋O(jiān)護(hù)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(nèi)置在飛轉(zhuǎn)的車輪或者發(fā)動機(jī)中,例如,輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng),這就要求內(nèi)置的無線通信設(shè)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(yīng)該克服嘈雜的環(huán)境和金屬結(jié)構(gòu)對電磁波的屏蔽效應(yīng)。
6、在消費和家用自動化市場
可以聯(lián)網(wǎng)的家用設(shè)備有電視、錄像機(jī)、無線耳機(jī)、PC外設(shè)(鍵盤和鼠標(biāo)等)、運動與休閑器械、兒童玩具、游戲機(jī)、窗戶和窗簾、照明設(shè)備、空調(diào)系統(tǒng)和其他家用電器等。近年來,由于無線技術(shù)的靈活性和易用性,無線消費電子產(chǎn)品已經(jīng)越來越普遍、越來越重要。 Chipcon等公司已經(jīng)看到了巨大的市場需求,正在開發(fā)新產(chǎn)品以增強(qiáng)消費電子產(chǎn)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(biāo)或其他簡單裝置,你就不再擔(dān)心會迷路。安裝在你汽車?yán)锏难b置會告訴你,你現(xiàn)在所處的位置、正向何處去。雖然從GPS也能獲得類似服務(wù),但是這種新的分布式系統(tǒng)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(nèi)或隧道內(nèi),你仍能繼續(xù)使用此系統(tǒng)。事實上,你從這個新系統(tǒng)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(tǒng),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(fēng)中或烈日下在車站等上數(shù)十分鐘?;谶@樣的新系統(tǒng)還可以開發(fā)出許多其他功能,例如在不同街道根據(jù)不同交通流量動態(tài)調(diào)節(jié)紅綠燈,追蹤超速的汽車或被盜的汽車等。當(dāng)然,應(yīng)用這一系統(tǒng)的關(guān)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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