1 导言
智能家庭一直是现代科学技能的一个开展方向。在您的家里，您能够运用一个简略的操控器就能操控室内空调体系的运转，一起还能够用它来操控每个房间灯火的开关和明暗、窗布的闭合和翻开。家里如果有老年人或是行动不便者，还能够用它作为紧迫呼叫器，电视机和音响也能用它来进行操控。这样的一个全能遥控器用 Zigbee技能就能完结。而且不仅如此，如果在您的键盘、鼠标、游戏摇杆上装有 Zigbee元件，它们也都能够变成无线的。 Zigbee还能装载在家中的烟雾侦测器、门禁体系中，成为您家中安全的保证。
2 Zigbee技能
Zibee设备是一种拓展性强，易布建，低本钱的无线网络设备，具有低耗电、双向传输和感应功用等特色。Zibee技能的物理层和MAC层规范的拟定作业是在IEEE802.15.4使命组中进行。IEEE在2000年 12月树立了802.15.4小组，致力于对较长运用寿数 (电池能够保持数月至数年)、低杂乱度、可运用于传感器、互动玩具、智能符号、长途操控和主动化家庭的低速率通讯解决方案的研讨。IEEE 802.15.4规范在 2003年5月经过。
Zigbee设备作业在2.4GHz全球通用ISM频段和 868MHz(欧洲ISM频段)／915MHz(北美ISM频段)3 个频段，选用二进制相移键控(BPSK)、偏移正交相移键控(O-QPSK)调制方法，发射功率在-3dBm以上，速率能够抵达20／40／250kbit／s。详细的物理层参数方针参见表1。
IEEE 802.15.4界说了一种可选的MAC层超帧结构，超帧包含活泼(Active)和非活泼(Inactive)两部分。在非活泼部分，设备能够进入低功耗形式(休眠情况)；在活泼部分又分为竞赛期和非竞赛期，竞赛期供给处以CSMA-CA方法接人的设备运用，非竞赛期由若干保证时隙组成，供给给某些需求保存必定数据带宽的设备。这种超帧结构表现了IEEE 802.15.4低功耗的一大特色，非活泼期的引进约束了设备之间收发信机的注册时刻，在无数据传输时使它们处于休眠情况，然后大大节省了功率开支。
Zigbee设备分为全功用设备和精简功用设备，精简功用设备相对全功用设备协议栈简略而且内存更小，只能和某个全功用设备进行交互。而全功用设备具有齐备的IEEE 802.15.4协议功用，能与其传输规模内的任何节点进行交互。两种设备互相组合，能够组成网状网络、星型网络和树型网络。
Zigbee是第一种用于传感器与制动器等监测和操控运用的敞开无线规范。Zigbee选用网格网络 (MeshNetwork)分布式网络架构，可供给多条传输途径，故能前进网络的牢靠性和扩展性。网格网络分布式网络架构的自我修正才能一起能使Zigbee网络安稳牢靠，亦即网络只需包含满足的路由器节点，就算某个路由器节点产生问题，例如操作环境包含Wi-Fi 等相同运用ISM频带的搅扰源，数据仍能经由其它途径抵达目的地，Zigbee网络即可安稳作业。
Zigbee技能的首要优势包含：
(1)低功耗，省电：由于Zigbee传输速率低，传输数据量相对少，因而收发信息的时刻少；别的，Zigbee 设备在非作业情况可处于睡觉形式，所以十分省电，其电池寿数可继续几个月到几年；即使是电源供电条件下其功耗也远远低于Wi-Fi和Bluetooth。
(2)高牢靠性：由于选用载波侦听多点接人／抵触防止(CSMA／CA)的媒体访问操控协议以及应对式通讯机制，每次数据发送成功时都由接收方承认收到，没有得到承认的数据阐明产生了磕碰，可进行重传。这种机制大大前进了通讯的牢靠度。
(3)网络可扩充性：Zigbee设备能够运用64bit的 IEEE物理地址，也能够运用l6bit的网络短地址，这样整个网络规划可到达6.5万个以上的节点；别的， Zigbee网络选用自组织网络(AdHoeNetwork)的结构，在网络的组建和保护上都具有适当大的灵敏度，因而Zigbee在网络上的优势不容忽视。
(4)架构简略，易完结，其协议栈巨细约为Blue- tooth的1／4。
(5)低本钱，现在其芯片的批量购买价格已低于每块3美元。
Zigbee技能能够运用到医疗卫生中的长途监测患者身体情况、家庭主动化中的照明设备、空调设备、门禁体系的长途操控，别的在工农业生产中也有很广泛的运用，如工业中的数据主动收集和处理，农业中主动化、网络化和智能化的长途操控设备进行耕种。
3 Zigbee联盟
Zigbee联盟担任制定Zigbee技能的网络层、安全办理、运用层规范以及互通性测验。Zigbee联盟于 2002年8月由Honeywell，Mitsubishi，Motorola．Philips 及Invensys一起树立。其方针是将无线智能体系植入到日常日子的设备中，向用户供给集灵敏性、移动性和简略易用于一身的终极解决方案。Zigbee技能将广泛地嵌入到多种产品和运用中去，这些产品和运用涉及到世界规模的顾客、商业、工业和政府商场。而 Zigbee联盟为企业供给了这样一种牢靠的、高本钱功率的、低功耗的、面向主动化和监控运用的世界无线网络规范。
Zigbee联盟现在已开展了200多家成员，共有7 个作业组，即体系架构组(Architecture)、运用结构组 (Application Framework)、网络组(Network)、安全组 (Security)、认证组(InteroperabilityQualification)、商场组(Marketing)、网关组(Gateway)。Zigboe联盟的首要作业是：
(1)界说网络层、安全办理、运用层规范。
(2)供给互通和一致性测验规范。
(3)在全球规模内推行Zigbee品牌、树立商场认知度。
(4)担任Zigbee技能的演进。
zigbee联盟的运用方向定坐落：家庭主动化 (HomeAutomation)、楼宇主动化(CommercialBuilding Automation)、工农业监控(IndustrialPlantMonitor)、传感器运用(Wireless Sensor Applications)、电信运用 (TelecomApplications)、其它监控范畴(医疗、消费电子、计算机外设等)。
Zigbee联盟在2004年12月正式推出Zigbee 1.0 版别规范。2006年10月发布其增强版别“Zig bee-2006 Specifications”，首要面向家庭运用环境。 Zigbee联盟于2008年1月发布了最新的版别规范，增加了面向商业运用环境的协议栈模型，在技能上除了对现有技能加以齐备和改善以外，还增加了许多旨在增强网络灵敏性及扩展网络适用性的新特性，如衔接两个或两个以上的PAN(LinkTwo orMoreNet- works)、网络内部移动性(IntraPAN Portability)、网络扩张的动态效果机制(Dynamic SystemReactionto Growth ofNetworks)和PAN的频率灵敏性(PANFre- quencyAgility)等。
4 Zigbee在智能家庭中的运用
家庭内部一般地舆规模较小，而无线通讯具有无需进行铺线等有线通讯所不具有的优势，因而家庭网络中的联网十分合适经过近距离无线通讯来完结。为了把人们从日常小事中解放出来，家庭主动化是Zig bee技能最有吸引力的一种运用。有了Zigbee之后，虽然你家里的电器来自不同厂家，但它们都能互相交流和协作。你能够如此装备你的家庭网络：当你翻开电视机时，灯火主动削弱；当电话铃响起时或你拿起话机预备打电话时，电视机主动静音。运用Zigbee技能你还能够做更多的事，例如你家里的每一个成员都能够有一个私家的电子概括(它可能是一个小小的契合 Zigbee规范的器材)，其他电器都能够经过检测此概括而有所反响。现在，假设邻近没有其他概括或许你的概括具有最高优先级，那么家里的灯火、温度、音乐、电视节目和网站都将主动依照你的喜爱主动设置。如果把你的私家概括放在你的口袋里，你还能够把主动化带到室外或你的工作室里。为了让你的概括到达上述效果，你并不需求完结杂乱的装备，由于你的概括能够经过自学程序主动构成。
图1给出了在家庭网络中近距离无线通讯的方位。家庭网络经过家庭网关与电信网络相结合，能够让您运用手机、电话或互联网随时随地了解到家中呈现的任何情况，对家中的电器进行长途操控和操作。
当时的高档家庭主动化体系要求电器智能元件具有超低功耗特性、协同作业才能和网络功用．家庭主动化成为Zigbee技能的一个要害运用，应该归功于 Zigbee的低功耗、互操作功用。飞思卡尔的解决方案是Zigbee兼容，并为iTRONIC体系等产品供给与住所中的其它设备互操作的功用。运用iTRONIC家庭主动化体系，房主能够经过电话或互联网长途操控家庭设备的许多功用。iTRONIC体系能够节约能源，还能办理一些日常预订使命，包含运转水池水泵和灌溉体系、查看和调理温度和照明体系。iRON%&&&&&%体系能够经过电话、短消息(SMS)和网络向房主宣布关于侵略、焰火勘探、告警情况的告诉，然后将家庭安全性提升到一个新的水平。Zigbee的另一优势在于该类产品能够联网，一起还具有高牢靠及高安全等特性。Zigbee 网络可在烟雾勘探器和其它体系间进行信号路由。因而，产生火灾时，某一个烟雾传感器的报警会触发整个楼宇内其它烟雾传感器的报警，一起主动敞开浇水体系和应急灯；大厦办理人员还能敏捷知晓哪里是火灾源头。
美国伊顿(Eaton)推出了选用近距离无线通讯规范Zigbee的家用传感器产品“HomeHeartbeat”。Home Heartbeat首要经过提示用户家中的电器产品、门窗等的情况来确保安全。比方，能够在出门前承认家中的窗户是否已悉数关好，或许咖啡机等电器是否现已封闭等。HomeHeartbeat由传感器、存储信息的“Base Station”和经过液晶屏显现信息的便携式“HomeKey” 组成，均具有根据 Zigbee的通讯功用。传感器方面，备有用于检测管道漏水、承认门窗情况以及电源开关情况的产品。为了便于用户单手操作，Home Key 选用了可用大拇指翻滚画面的规划。别的，Home Key还具有网络接入设备认证功用。在初度运用时，用户只需将HomeKey刺进Base Station后，再将HomeKey刺进设置在家中遍地的传感器，即可构成网络。
韩国最大的电信公司SKTelecom公司在2005年 10月推出新的数字智能家庭服务，其间心的技能为 Ember公司供给的Zigbee无线技能。该服务能够运用户选用手机、互联网遥控家庭设备。第一阶段，数字家庭服务将供给Ember公司无线设备、传感器和服务，用于监督和操控家用设备、电灯、烟雾勘探器、防盗勘探器、室温操控器、气体阀门和电子门锁，一切衔接经过根据Zigbee技能的网关无线衔接到互联网。用户能够经过长途或在家内选用SKTelecom公司的24×7 家庭监控服务监测和操控这些设备。
5 结束语
家庭内部一般地舆规模较小，而无线通讯具有无需进行铺线等有线通讯所不具有的优势，因而家庭网络中的联网十分合适经过近距离无线通讯来完结。 Zigbee技能具有的超低功耗特性、协同作业才能和网络功用使得它适当合适担任家庭主动化范畴中的首要人物。Zigbee在家庭网络中起到的效果首要表现在以下4个方面：
(1)操控
●享用灵敏的办理方法，你能够从家里的任何地方来操控电灯、暖气、空调体系；
●多个家庭体系的主动操控，使你的日子愈加节能、便当、安全。
(2)节能
●获取翔实的电、水、煤气运用数据；
●嵌入的智能体系能够优化对自然资源的耗费。
(3)便当
●不需布线就能够装置、晋级网络化的家庭操控体系；
●从一个单一操控远端就能够装备和运转多个体系。
(4)安全
●装置便当的无线传感器能够在多种环境中进行监控；
●检测到反常事情时能主动接收到体系提示。
我国的家用无线主动操控体系商场正在鼓起，而 Zigbee将在其间扮演重要人物。Zigbee完结的智能家庭将使咱们的日子愈加节能、便当、安全、舒适。能够预见在不远的将来，跟着科技的前进，在“无线着你的无限”，人们的日子方法将产生更大的革新。
参考文献
1 我国安防网htlp：//www.c-ps net/trade/content/2007/8/ 5574.html
2 华强电子世界网
3 上海情报服务渠道http：//www.istis.sh.cn/list/list/aspx id=1988
