基于ZigBee的无线通信技术及其应用

秦贤明

【摘要】 在科技高速发展的今天，IT技术领域的新兴技术层出不穷，无线通信亦是在我们生活中的应用随处可见。小到耳机，手表的无线通信，大到卫星等军工无线技术应用，可以说，无限通信技术从它出现以来，就从未离开过我们的生产生活。目前各个领域应用到的无线通信技术日新月异，本文介绍了ZigBee的无线通信技术及其在医疗通信传输、家庭智能网络无线控制的应用，希望能够得到各位同仁的认可与分享。

【关键词】 无线通信技术 ZigBee 应用

无线通信技术的发展可以追溯到上个世纪的无线电台的应用开始，无线通信技术在人们的生产，工作中就有了重要的应用。发展到今天，无线通信技术，从最开始的电磁波通信，到现在的红外线，蓝牙，以及今天我们要介绍的ZigBee无线通信技术，可以说是发展迅猛。

从军工到民用，当今社会所涉及到的无线通信技术越来越多，而应用范围也变得越来越广泛。下面笔者就为大家介绍一下ZigBee无线通信技术。

一、ZigBee无线通信技术简介

ZigBee无线通信技术是一项基于互联网应用的无线通信技术，他类似于最开始的GPRS无线数据传输技术，但是ZigBee技术有自己的技术特点。首先，我们要了解的什么是Zigbee，他是一种蜜蜂在发现花粉时跳ZigZag形式的舞蹈告知同伴的一种信息交换。从中人们得到启示，发明了一种低功耗，低成本，低速率，并且没有那么复杂的近距离无线网络通信技术。而目前，加入到IT领域以及其他行业的150多家企业都加盟了世界性的无线技术ZigBee联盟。

ZigBee无线通信技术以他特有的低成本，低功耗等特点，赢得了众多无线通信技术爱好者的一致好评。由于技术没有过多的复杂结构和协议，因此想要掌握这门技术是可以说是非常容易的。ZigBee 采取了 IEEE 802.15.4 强有力的无线物理层所规定的全部优点：省电、简单、成本又低的规格；ZigBee 增加了逻辑网络、网络安全和应用层。

ZigBee技术的拓扑结，可以有三种分别是星型，树型和网络拓扑结构，此拓扑结构是无线通信网络中常用的几种，无线通信技术员可以根据实际情况的需要来确定应用类型。

与此同时，ZigBee无线通信技术还有自己强大的抗干扰能力，他所具有的频率改变速度可以避开外来已知信号的干扰

二、ZigBee无线通信技术的应用

由于ZigBee无线通信技术传输的数据量较小，采用成本低廉，没有强大的电力支持，因此ZigBee技术的应用需要的一个网络设备众多，通信覆盖范围较大的网络区域，而且仅仅适用于无线检测或监控。下面笔者为大家介绍一下关于ZigBee技术的应用

2.1医院的医疗监控和通信传输

图1所示的就是医院的医疗监控和通信传输网络示意图。首先网络中有一个数据管理中心，这个数据管理中心一般情况下会设置在护士值班处，以便于护士监看到医生与病人所发出的任何信息。而在数据管理中心有一个ZigBee无线网络的中心节点，它是连接各个病房中无线网络与管理中心的信号连接点，无线网络数据就是通过这个节点进行相互传输的。一般来说这个节点设备是一台无线ZigBee路由。而每个病房中也会有一个中央ZigBee路由器，负责连接中心节点和各个病人之间的通信。

每个病人的床位处，都会有一个带有ZigBee的病房监护仪器或呼叫器。当病人有需要的时候，就会按响呼叫器，通过无线网络传输，数据管理中心的医护人员就会知道这个病人需要医生的帮助，这样医护人员可以在第一时间感到病人的身边对病人进行救治和护理。而有些病人由于病情需要，自身带着一个病人移动式监护器，当病人走出病房的时候，身上的病情监护器会随时监控其身体健康状况，而一旦发生健康问题，就会发出警报，而此时，无论是走廊，还是洗手间，都会有一个ZigBee无线网络路由，通过这个路由器将信息传输到管理中心，而医护人员就会在第一时间得知病人在什么地方，身体出现什么样的情况，从而尽快赶到事发地点，对患者进行救治。而ZigBee无线通信的网络优势就是传输速度快，功耗小，他所发出的无线信号辐射对人体健康是没有任何危害的。因此，医院一般情况下都会采用这种无线通信网络进行信息交流。

2.2智能家庭无线控制网络

通常情况下，一个智能家庭无线控制网络的所应用的无线通信技术都是ZigBee技术，这个网络的建立首先是用到了Internet网络技术，由于房屋的建筑面积是有一定过的范围的，所以很适合ZigBee无线网络技术的应用。要想在家里建立一个ZigBee无线控制网络，首先要建立一个ARM家庭网关，以便于控制所有的家电。之后就需要在一定范围内放置一个ZigBee路由器，用以各个家电与中央网关的数据传输。在这个网络中，要求每个分支单元的终端（即电视，冰箱，水表等终端设备）都要安装ZigBee无线模块，否则网络将无法实现信息互换。

而各个终端的控制系统则可以建立在中央控制设备中，也可以设置一些遥感控制，比如用声音控制电视的开启或关闭，比如温度控制空调进行调节最适合的温度，或者遥控器终端控制微波炉或其冰箱制冷等等，而这些以往的遥感控制网络需要的是各个信号口相对接，才能得到相应的控制，而有了ZigBee无线通信网络以后，就可以在家里的任何一个角落都能控制这些家电。这样的智能家庭控制网络应用ZigBee无线通信技术，成本较低，而且ZigBee无线通信技术的抗干扰能力较好，对于家庭网络来说，是一种较为实用的无线通信技术。

三、结束语

综上所述，通过对ZigBee无线通信技术以及其相应的应用介绍，笔者认为，ZigBee无线通信网络的应用将会在未来的各个领域中得到更广泛的应用，其特有的低成本，低功耗，抗干扰能力强的特点，将会是未来无线通信技术领域的佼佼者。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] 丁飞，张西良，张世庆.基于ZigBee的无线通信技术及其应用[J].江苏通信技术. 2006（05）：24-27

[2] 吴昕.基于ZigBee短距离无线通信的三相智能电表系统的设计[D].广西大学，2013