1. 基于Zigbee的远程家庭监护系统的应用研究
2. 基于ZigBee的随钻测量信号远程接收处理系统研究
3. ZigBee是什么意思?

一、基于Zigbee的远程家庭监护系统的应用研究

　　无线传感器网络是由大量的传感器节点采用无线自组织方式构成的网络 其应用前景广阔[ ][ ] zigbee技术是一种具有统一技术标准的短距离无线通信技术 其phy层和mac层协议基于ieee ． ． 协议标准 该标准把低能耗 低成本作为重要目标 主要应用于低速传输 可以作为无线传感器网络的通信协议

随着社会老龄化的加剧 解决长期慢性病的监护成为重要的社会问题 一些突发性疾病和家庭保健 如心血管疾病 老人的日常护理 孕妇 胎儿 婴儿 幼儿的保健也需要长期的家庭监护 由于我国医疗资源紧缺 研究基于公用网络的家庭医疗监护 建立小区医疗网络 可以提高医疗服务水平 减轻病人负担 以往的解决方案是采用有线方式或简单的无线数据发射接收方式 被监护者身上安装的传感设备难以自由灵活地移动和接入 系统没有扩展性 成本高 zigbee 技术的出现为传感器信号的无线传输提供了新的解决方案 zigbee节点有几十米的覆盖范围 且可以增加路由节点 扩展覆盖范围 因此适用于家庭住宅 同时由于生理监护信号的数据传输流量不大 传输速率为 kbps的zigbee能够满足生理数据传输要求 zigbee传感节点可自由灵活地加入和离开网络 具有低功耗和低成本的特点

zigbee无线传感器网络的上述特点使其在个人生理信号监测和远程家庭监护方面将有很好的应用前景 本文在分析zigbee无线传感器网络技术的基础上 对其在移动监护的应用进行了研究

基于zigbee的无线网络家庭监护系统架构

． 远程家庭监护系统对网络的要求

家庭监护网络需要考虑能耗 覆盖面 传输速率和互联网进行通信等因素 本研究采用基于zigbee技术的无线网络实现在室内对生理信号的采集 通过互联网将生理数据传输到远程监护服务器 人体携带可移动生理信号传感器终端 在网络的可覆盖范围内活动 通过网络内的路由节点接入互联网 zigbee网络具有自组织 动态路由 网络节点少等特点 同时zigbee网络考虑了节点的能量节约 减少节点处理器的计算负担等问题 医院或社区的医生可以随时通过互联网查看患者的生理信息 可以对生理传感器的采集方式进行控制 同时也可以获得无线网络中其他监护设备的信息

． 网络拓扑结构

ieee ． ． 协议的网络拓扑结构有三种类型 星形结构 网格状结构和族状结构．如图 所示 其中网格状结构和族状结构属于点对点的结构 在 ． ． 网络中 根据设备所具有的通信能力可以分为全功能设备(ffd)和精简功能设备(fifd) ffd设备之间以及ffb设备与rfd设备之间可以直接通信 rfd之间不能直接通信 在ieee ． + 网络中 有一个称为pan网络协调器的ffd设备 是传感器网络中的主控制器 每个网络仅有一个主控制器 网络协调器除了直接参与应用以外 还要完成成员的身份管理 链路状态信息管理以及分组转发等功能[ ][ ]

星形网络中所有节点都与中心协调器通信 节点间不能直接通信 中心节点的能量消耗大 适合于网络节点较少 网络结构简单 小范围的网络应用 而点对点网络中只要通信双方都在其辐射范围之内 任何两个设备之间都可以通信 点对点网络中的协调器主要负责实现管理链路状态信息 认证设备身份等功能 点对点网络支持ad hoc网络 且可以构造更复杂的网络结构

在家庭监护系统中 被监护对象可能在多个房间内活动 为了能随时扩大覆盖范围 且方便以后功能扩展 选用族状网络拓扑结构 在与互联网的连接方面 建立zi卤ee无线网络与以太网的网桥 将监护信息传送到监控服务器 实现监护信息的共享

家庭监护网络体系结构

基于上述分析 本文设计的远程家庭监护网络体系结构如图 所示 zigbee无线系统主要由zigbee无线传感器节点(脉搏传感器节点) 若干个具有路由功能的无线节点和zigbee中心网络协调器(连接家庭无线网桥)组成 无线网桥连接zigbee无线网络与以太网 是家庭无线网络的核心部分 负责无线传感器网络节点和设备节点的管理 图中a b c d为具有路由功能的ffd节点 传感器节点与路由节点自主形成一个多跳的网络

脉搏传感器节点可以通过a b c d节点向网关发送数据 由于被监护者在家庭内自由活动 所以其携带的传感器节点的路由可能是动态变化的 所设计的 zigbee无线节点的室内通信距离为 ～ m a b c d节点可根据房间的分布进行布置 以能够最大程度地覆盖活动区域 脉搏生理数据经过家庭网关传输到远程监护服务器 远程监护服务器负责脉搏生理数据的实时采集 显示和保存 其他的监护信息如监护图像 安全设备状态等也可以传输到服务器 医院监护中心和医生可以登录监护服务器查看被监护者的生理信息．也可以远程控制家庭zigbee无线网络中的传感器和设备 从而在被监护病人出现异常时 能及时检测到并采取抢救措施 被监护者的亲属等也可以登录监护服务器随时了解被监护者的健康状况

zigbee家庭无线网络监护系统硬件结构

对于传感器节点 需要具有小尺寸 低功耗 适应性强的特点 根据 zigbee协议标准 zigbee设备发射输出为 ~ ． dbm 通信距离为 ~ m 能够检测能量和链路质量 根据这些检测结果 可自动调整设备的发射功率 在保证通信链路质量的条件下 最小地消耗设备能量 目前市场上的无线发射 接收芯片典型的有chipcon公司和freeseale公司的产品 本文选用freescale的 作为系统的射频芯片 此芯片可以结合freescale公司的控制器gt 一起组成低功耗的无线模块 无线传感器节点的结构框图如图 所示

由于无线传感器具有随身携带要求 因此采用纽扣电池 脉搏传感器采用pvdf压电薄膜 其输出阻抗很大 由调理电路实现信号放大和滤波 设计时考虑到高频电路对传感器信号的干扰 传感器调理电路与高频发射接收部分分开设计 天线设计是无线模块设计的关键 直接影响到传感器节点的通信质量和通信距离 可以参照常用的 ． ghz天线的设计方法 本设计采用偶极子微带pcb板天线 所有铜箔的走线均采用微带传输线的原理 以减少反射引起的传输损耗 获得较大的输出功率和较高的接收灵敏度

家庭网关负责家庭无线传感器网络的控制和管理 实现信息的融合处理 并将信息传输到互联网 家庭网关的数据传输和运算量较大 并且可以采用外部电力作为电源供应 因此采用具有较强的信息处理能力和网络功能的arm 系列作为控制器 本文采用三星的s c 作为控制器 无线发射芯片采用 freeseale的mcl 无线控制器芯片采用gt 两者通过spi口通信 无线网关的硬件结构如图 所示

zigbee无线网络软件系统

zigbee协议栈由一系列分层结构组成 每一层为上一层提供服务 数据实体提供数据传输服务 管理实体提供其他功能服务 每种服务实体通过服务接入点csap)为上层提供接口 基于zigtme网络软件分层结构如图 所示

phy层和mac层由ieee ． ． 标准组制定 物理层定义了物理无线信道和mac子层之间的接口 提供物理层数据服务和物理层管理服务 物理层数据服务从无线信道上收发数据 物理管理层维护一个由物理层相关数据组成的数据库

zigbee联盟基于 ． ． 标准提供了网络层和应用支持层及应用层框架 zigbee网络层提供加入和离开网络机制 对数据进行加密以及帧路由等功能 路由协议负责将数据分组从源节点通过网络转发到目的节点 主要完成两个功能 ( )寻找源节点和目的节点间的优化路径 ( )将数据分组沿着优化路径转发 为了能够高效利用能量 减少通信量 zigbee网络允许树形路由选择 即树形结构选址 有了树形路由选择 设备不必保存占有庞大内存的路由表或者进行额外的空中下载操作来发现路径 从而减小了网络流量 为避免错误信息超过一定长度的过渡路由而产生额外的流量 zigbee路由允许路由器去发现捷径

路由算法采用aodv(ad hoc on demand distance vetor)算法 每个路由器维护一张路由表 并定期与其邻居路由器交换路由信息 根据最小路由矢量更新自己的路由表 应用层框架定义监护网络节点协议

无线网关连接内部无线网络与外部有线以太网 网关设计模型如图 所示 网关采用arm 系列实现 运行linux操作系统 在zigbee协议帧的基础上 建立无线阿关的通信协议 包括设备编号 数据流方向 数据信息等 开机上电后．系统自检 硬件初始化 与远程监护服务器连接后进入数据流中继服务 实现数据协议的转换等功能 远程服务器接受连接后 随时接收传输的数据．并根据需要分类保存到数据库服务器

实验结果分析

根据设计的zigbee无线监护网络平台 对人体随身携带的脉搏压力信号进行连续采集 并在监护服务器上实时显示 采用 位a/d转换器 数据采样频率 hz 有线网络环境为校园局域网 采集数据的波形如图 所示 图 为投有使用网络传输 直接经过计算机采集的脉搏信号的波形曲线 采样频率为 hz

通过对比图 和图 可以看出 经过家庭监护网络采集到的脉搏数据信号波形基本没有变形 只是网络的延时使信号产生了微小的抖动 当系统接入互联网 延时会加大 抖动更加明显 通过增加缓冲区等方法可以减小影响网络延时对实时信号采集 另一方面 由于人体的活动也会给信号带来很大的干扰．可进一步采取滤波等措施减小干扰

lishixinzhi/article/program/qrs/201311/11071

二、基于ZigBee的随钻测量信号远程接收处理系统研究

刘科满 刘修善 杨春国 张进双

（中国石化石油工程技术研究院，北京 100101）

摘 要 针对电磁波随钻测量系统易于受到井场噪声影响的现象，提出一种基于zigbee协议的远程微弱低频电磁波阵列接收处理方法，用于电磁波随钻测量系统的电磁波信号远程接收及井下信息实时测量领域，以提高随钻测量系统地面接收机的检测性能。实验结果表明，该方法较传统的接收方法可提高处理增益10db左右，在随钻测量领域具有良好的应用前景。

关键词 电磁波随钻测量 阵列信号 电磁波 zigbee协议

research of remote electromagnetic signal reception andprocessing based on zigbee technology

liu keman，liu xiushan，yang chunguo，zhang jinshuang

（sinopec research institute of petroleum engineering，beijing 100101 ，china）

abstract an algorithm of reception and processing of remote electromagnetic signal of electromagnetic measurement while drilling system based on zigbee technology is presented.the proposed method measured the electromagnetic signal by using an electrode array far away from a well site，which can enhances the communication receiver's ability to extract very weak signals from amounts of ambient environmental noise.the experimental results taken from a well site show that the proposed method can enhance the processing gain of10db，and has good prospects for applying it to an electromagnetic measurement while drilling system.

key words electromagnetic measurement while drilling；array signal processing；electromagnetic wave； zigbee protocol

电磁波式随钻测量系统（electromagnetic measurement while drilling，简称em -mwd）作为解决气体钻井及各种充气钻井中随钻测量问题的主要技术手段，一直备受国内外石油服务公司的关注。然而，由于em -mwd工作环境的特殊性，低频电磁波在地层介质中传播时不可避免地受到信道介质的影响，特别是在非均匀性分布地层传输信道介质中，电磁波传播的衰减、畸变更为严重，导致em -mwd系统的传输性能急剧退化，使得其传输深度大大降低［1～4］。因此，在井场噪声和信道噪声干扰下，低频电磁波信号的接收与处理技术研究一直是em -mwd系统研究的重点与难点。

目前，em -mwd系统的地面接收机主要是采用检测地面电极与井架间携有井下信息的电磁信号来获取井下信息，电极与井架间距离约100m。其工作原理是：耦合变压器来感应携有井下信息的微弱电磁信号，然后通过前置放大器、低通滤波器等对数据进行处理，最后采用数字信号处理技术对携有井下测量信息的电磁信号解码，获取井下信息。专利申请号200810101407发明了一种使用两幅天线分别接收井下发送的电磁信号和井场噪声信号的em-mwd系统，其地面接收机具有处理井下发送上来的携带有测量数据信息的电磁信号功能［5］。专利申请号200410005527.x发明了一种能够处理媒质中的电磁波信号的随钻测量遥测系统［6］。专利申请号20102098570.0发明了一种用解决井上测量系统拾取微弱电磁信号困难的问题。以上这些专利都是在井场电磁干扰环境下处理微弱电磁信号，然而这些方法不同程度地易受井场电磁噪声干扰，特别是这种接收方式易于受到井场各种电气设备如钻机、柴油机、发电机、泥浆泵、传动链条、振动筛等设备产生的电磁噪声的影响，使得em -mwd系统地面接收机处理低频电磁信号的性能严重退化，接收灵敏度大大降低。

基金项目：国家重大专项《海相油气井井筒环境监测技术》（2011zx05005-006）。

针对电磁波随钻测量系统易于受到井场噪声影响的现象，作者提出了一种基于zigbee协议的远程微弱低频电磁波阵列接收处理方法，该方法以阵列信号处理为核心，用传感器阵列方式接收处理携有井下测量信息的微弱电磁波信号，采用zigbee协议芯片实现信号的远程传输。该方法可有效地降低井场噪声对em-mwd的影响，提高em-mwd系统地面接收机的处理增益和灵敏度。

1 em-mwd远程接收系统设计

1.1 em-mwd远程接收系统工作原理及主要完成功能

em-mwd远程接收系统由井场接收机和远程接收机组成；其中远程接收机包括传感器阵、耦合变压器、前置放大器、带通滤波器、dsp信号处理器和无线收发器。电磁波随钻测量系统远程无线接收系统如图1所示。

图1 电磁波随钻测量远程无线接收系统

电磁波随钻测量远程无线接收系统工作原理如下：定向探管测量井下信息，并按照指定的协议方式将测量信号传输至井下发射机，井下发射机在对测量信息进行编码和调制后，将携有井下测量信息的电磁波发出去，电磁波通过钻杆、裸露的井壁以及地层将电磁波传输至地面，安装在地面的远程传感器阵接收电磁波信号，接收到的电磁波信号经过滤波、放大、解调等处理后，再进行编码、加密等环节，通过基于zigbee技术的无线收发器发射出去，井场接收机接收无线信号，将接收到的数据进行保存管理，并在司钻指示器上井下显示。

远程接收完成的主要功能有：(1)采用传感器阵列接收远离井场的井下em -mwd系统发射的信号；(2)对接收到的微弱电磁波信号进行信号、消噪、叠加等处理；(3)将处理后的信号打包、加密，采用zigbee协议模块发射。

远程无线接收系统与现有的电磁波随钻测量系统的不同在于：(1)增加了zigbee技术，即使得地面电极远离井场，可有效地降低井场噪声干扰；(2)采用阵列接收方式，即采用多通道信息采集技术，并利用阵列信号处理技术，进行信号处理，降低噪声干扰。

1.2 传感器阵设计及阵列信号处理技术

现有的em -mwd系统采用单通道差分接收方式接收井架与地面电极间的信号。为了有效地降低井场噪声的干扰，采用地面电极阵列接收携有井下信息的电磁信号。

假设接收装置的传感器组为n个阵元的天线阵，如图2所示。多通道的远程接收装置信号处理框图如图3所示。

图3 远程接收装置信号处理框图

阵元编号为1＃、2＃……n＃，等间距阵元间距为d（图4），发射机载波频率为ω，波长为λ，传播速度v，信号到达2＃阵元较1＃阵元的传播时间延迟为τ，延迟路程为u，则相邻阵元间延迟为

图4 远程地面接收线阵

油气成藏理论与勘探开发技术：中国石化石油勘探开发研究院2011年博士后学术论坛文集.4

假设所接收信号为x（t），有用电磁信号为s（t），噪声为n（t），则有

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则观测到的信号的总响应为

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λ0是x（t）的中心频率对应的波长。

根据发射机发射频率、阵元间距、延迟等参数，可布设合适的传感器阵。从信号分析的观点来说，接收到的含有井下信息的电磁信号和干扰波之间存在以下不同：(1)载波信号的谱与噪声谱不同；(2)统计规律不同。因此，可采用数字信号处理技术如信号叠加法、时频滤波法等，从而有效地降低噪声干扰，提高处理增益和接收灵敏度。在em-mwd远程接收系统中采用阵列设计的目的是为了最大限度地提高接收数据的信噪比，降低井场噪声的影响。在实际实施过程中，需合适地安排和选择接收点及其相互位置。采用线列阵而不是面阵，避免了调试的复杂性，降低了成本。

对于电磁波随钻测量系统的远程接收系统来说，远程接收系统采用单片机或dsp系统，构建远程主控单元，利用dsp强大的信号处理能力，对接收到的阵列信号进行处理，将处理结果通过zigbee协议模块发送至井场接收机。本设计选用tms320lf2812和含有zigbee协议模块的芯片构建远程小型接收装置，井场接收机也配置同样zigbee协议模块即可。这样，远程接收装置即可将远程的传感器阵列接收微弱电磁信号传输至井场接收机，完成远程信息的采集、接收和处理功能。电磁波随钻测量系统的远程接收系统监控软件设计包括dsp主程序、算法处理程序和监控程序。其中dsp程序和算法处理程序采用c语言编写，监控程序采用labview编写。地面接收机软件包括dsp程序和地面监控程序。采用c语言编程实现，主要完成信号与噪声数据采集、a/d转换、数字滤波、解码，并通过rs-232接口与数传模块连接，数据由数传模块发送出去。此处不再赘述。

2 实验结果分析

2010年10月该系统在华北大牛地气田d66-129井进行了现场实验。电磁波随钻测量系统的远程接收系统的主要工作参数如下：em-mwd远程接收系统的前置放大器放大倍数为1～100000倍可调，带通滤波器的频带范围为1～35hz，带宽可调；井下发射机发射信号频率为3～25 hz（根据地层特性可调）；地面电极距井架500～1000 m，共用电极8组；采样8通道数据；观测灵敏度在-120dbv左右。图5给出了实时采集的井场噪声波形。采样频率fs＝2000hz。从图5可以看出，em-mwd系统工作频带内存在两根线谱，即6hz和11.6hz。井场发电机组及相关钻井设备的50hz工频也是井场噪声的主要组成部分。而发射机发射信号频率10hz线谱很难从噪声谱中发现。

图5 d66-129井井场噪声波形

采用8通道数据采集后，利用式（6）和式（7），可得到图6所示噪声谱，明显看出，图7发射机频率的10hz线谱较图6的10hz线谱提高10db左右。需要说明的是，由于井场工作设备仪器的启停在很大程度上会影响原有的em-mwd系统的工作性能，特别是当较大功率的用电设备（如发电机组、泥浆泵）工作时。

图6 d66-129井井场噪声谱

图7 经过阵列信号处理后观测到的噪声谱

通过对d66-129井和dps-2井的井场噪声分析，发现当关闭转盘或顶驱时，井场噪声近似平稳高斯分布；而当开启转盘或顶驱时井场噪声具有明显的非平稳、非高斯特性。这种非平稳、非高斯特性的噪声，直接影响着目前国内外em-mwd系统的地面解码性能，特别是当转盘开启或顶驱开启时，数据误码率升高，数据的可信度降低。本文提出的远离井场的接收方法，虽然在一定程度上使得接收信号的幅度降低，但是噪声幅度的下降程度较信号的下降程度更明显。通过阵列信号处理及多通道数据叠加，可以有效地提高远程接收系统的处理增益。zigbee远程接收装置，采用纽扣电池供电，这种采用zigbee远程接收的方式，既省去了野外远距离布线的不便，又大大降低了成本。

3 结 论

本文提出的基于zigbee协议的远程微弱低频电磁波阵列接收处理方法，用于解决目前em -mwd系统的电磁波信号易于受到井场噪声干扰的问题。

通过现场试验表明：

1）在距离井架100m以外安放地面电极时，随着电极距离井场位移的增大，在相同的工作条件下，噪声的衰减幅度较信号的衰减幅度明显。

2）布设合适的传感器阵时，需考虑井下发射机以及井眼位置，特别是发射机发射频率、阵元间距、延迟等参数。实验结果表明，本文提出的方法较传统的接收方法可提高处理增益10db左右。

参考文献

［1］刘修善，杨春国，涂玉林.我国电磁随钻测量技术研究进展［j］.石油钻采工艺，2008，30（5）：1～5.

［2］刘修善，侯绪田，涂玉林.电磁随钻测量技术现状及发展趋势［j］.石油钻探技术，2006 34（5）：4～9.

［3］mcdonald w j.four different systems used for mwd［j］.oil ＆gag，1978，76（14）：115～124.

［4］soulier，louis，lemaitre，michel.e m-mwd data transmission status and perspectives［c］.spe/iadc 25686，1993：121～128.

［5］刘修善，高炳堂，杨春国，等.一种电磁随钻测量系统的地面信号接收装置及其接收方法［p］.中国：200810101407，2008.

［6］苏义脑，盛利民，李林.一种随钻测量的电磁遥测方法及系统［p］.中国：200410005527.x，2004.

［7］弓志谦.一种用于电磁波随钻测量的地面信号接收仪［p］.中国：201020298570.0，2010.

三、ZigBee是什么意思?

zigbee：全新无线网络数据通信技术

zigbee技术是随着工业自动化对于无线通信和数据传输的需求而产生的，zigbee网络省电、可靠、成本低、容量大、安全，可广泛应用于各种自动控制领域。

zigbee的由来：

在蓝牙技术的使用过程中，人们发现蓝牙技术尽管有许多优点，但仍存在许多缺陷。对工业，家庭自动化控制和遥测遥控领域而言，蓝牙技术显得太复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等，......而工业自动化对无线通信的需求越来越强烈。正因此，经过人们长期努力，zigbee协议在2003年中通过后，于2004正式问世了。

zigbee是什么：

zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，十分类似现有的移动通信的cdma网或gsm网，每一个zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信；每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里；另外整个zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。例如，你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个zigbee控制网络。

不同的是，zigbee网络主要是为自动化控制数据传输而建立，而移动通信网主要是为语音通信而建立；每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个zigbee"基站"却不到1000元人民币;每个zigbee 网络节点不仅本身可以与监控对对象，例如传感器连接直接进行数据采集和监控，它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料; 除此之外，每一个zigbee网络节点（ffd）还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点（rfd）无线连接。

每个zigbee网络节点（ffd和rfd）可以可支持多到31个的传感器和受控设备，每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的接口方式。可以采集和传输数字量和模拟量。

zigbee技术的应用领域：

zigbee技术的目标就是针对工业，家庭自动化，遥测遥控，汽车自动化、农业自动化和医疗护理等，例如灯光自动化控制，传感器的无线数据采集和监控，油田，电力，矿山和物流管理等应用领域。另外它还可以对局部区域内移动目标例如城市中的车辆进行定位。（成都西谷曙光数字技术公司的专利技术）。

通常，符合如下条件之一的应用，就可以考虑采用zigbee技术做无线传输：

1． 需要数据采集或监控的网点多；

2． 要求传输的数据量不大，而要求设备成本低；

3． 要求数据传输可性高，安全性高；

4． 设备体积很小，不便放置较大的充电电池或者电源模块；

5． 电池供电；

6． 地形复杂，监测点多，需要较大的网络覆盖；

7． 现有移动网络的覆盖盲区；

8． 使用现存移动网络进行低数据量传输的遥测遥控系统。

9． 使用gps效果差，或成本太高的局部区域移动目标的定位应用。

zigbee 技术的特点：

省电：两节五号电池支持长达6个月到2年左右的使用时间

可靠：采用了碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突；节点模块之间具有自动动态组网的功能，信息在整个zigbee网络中通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性。

时延短：针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。

网络容量大：可支持达65000个节点。

安全：zigbee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用通用的aes-128。

高保密性：64位出厂编号和支持aes-128加密

zigbee的发展前景：

zigbee技术和rfid 技术在2004年就被列为当今世界发展最快，市场前景最广阔的十大最新技术中的两个。关于这方面的报道，你只需在百度，或google搜索栏中键入"zigbee"，你就会看到大量的有关报道。总之，今后若干年，都将是zigbee技术飞速发展的时期。

zigbee技术在我国的应用情况：

尽管，国内不少人已经开始关注zigbee这们新技术，而且也有不少单位开始涉足zigbee技术的开发工作，然而，由于zigbee 本身是一种新的系统集成技术，应用软件的开发必须和网络传输，射频技术和底层软硬件控制技术结合在一起。因而深入理解这个来自国外的新技术，再组织一个在这几个方面都有丰富经验的配套的队伍，本身就不是一件容易的事情，因而，到目前为止，国内目前除了成都西谷曙光数字技术有限公司，真正将zigbee技术开发成产品，并成功地用于解决几个领域的实际生产问题而外，尚未见到其它报道。

zigbee 和现有移动网（gprs，cdma-1x）的比较：

1． 无网络使用费：使用移动网需要长期支付网络使用费，而且是按节点终端的数量计算的，而zigbee没有这笔费用；

2． 设备投入低：使用移动网需要购买移动终端设备，每个终端的价格在人民币1000元上下，而使用zigbee 网络，不仅zigbee网络节点模块（相当于基站）费用每只人民币不到1000元，而且，主要使用的网络子节点（相当于手机）的价格还要低得多；

3． 通信更可靠：由于现有移动网主要是为手机通信而设计的，尽管cdma-1x和gprs可以进行数据通信，但实践发现，不仅通信数率比设计速率低很多，而且数据通信的可靠信也存在一定的问题。而zigbee网络则是专门为控制数据的传输而设计的，因而控制数据的传输具有相当的保证。

4． 高度的灵活性和低成本：首先，通过使用覆盖距离不同，功能不同的zigbee网络节点，以及其它非zigbee系统的低成本的无线收发模块，建立起一个zigbee局部自动化控制网，（这个网络可以是星型，树状，网状及其共同组成的复合网结构）再通过互联网或移动网与远端的计算机相连，从而实现低成本，高效率的工业自动化遥测遥控；

5． 比起现有的移动网来，尽管zigbee仅仅只是一个局域网，覆盖区域有限，但它却可以与现有的移动网，互联网和其它通信网络相连接，将许多zigbee局域网相互连成为一个整体。有效的解决移动网的盲区覆盖问题：我们知道，现有移动网络在许多地方存在盲区，特别是铁路，公路，油田，矿山等野外，更是如此。而增加一个移动基站或直放站的费用是相当可观的，此时使用zigbee网络进行盲区覆盖不仅经济有效，而且往往是现在唯一可行手段。

zigbee与现有数传电台的比较：

1． 可靠性高：由于zigbee模块的集成度远比一般数传电台高，分离元器件少，因而可靠性更高；

2． 使用方便安全：因为集成度高，比起一般数传电台来，zigbee收法模块体积可以做得很小，而且功耗低，例如成都西谷公司远距离传输模块（2-5公里），最大发射电流比一个cdma手机还要小许多，因而很容易集成或直接安放在到设备之中，不仅使用方便，而且在户外使用时，不容易受到破坏；

3． 抗干扰力强，保密性好，误码率低：zigbee收发模块使用的是2.4g 直序扩频技术，比起一般fsk， ask和跳频的数传电台来，具有更好的抗干扰能力，和更远的传输距离；

4． 免费频段：zigbee使用的是免费频段，而许多数传电台所使用的频段不仅需要申请，而且每年都需要向国家无委会交纳相当的频率使用费。

5． 价格低： zigbee数传模块的价格只有具有类似功能的数传电台的几分之一；(2.4g，250kps，3-5公里距离dsss 数传模块每只不到1000元人民币)

怎样利用zigbee尽快产生效益：

为了让大家能更快更好的将zigbee技术用于解决不同应用领域的实际问题，而不需要深入了解zigbee网络本身是如何来工作的，从而大大缩短你系统集成的时间，迅速给你带来实际经济效益。

成都西谷曙光数字技术有限公司专门向用户提供zigbee无线网络平台的演示/应用套件，和具体应用开发培训。

这个套件包括：

1). 5个标准的演示/应用模块（其中一个用作为与计算机相连的网关节点）；

2). 电池，天线等附件；

3). zigbee网络功能演示软件；

4). 每个模块提供两个usart接口；

5). 一个标准的串口通信协议，用于将应用模块与你的计算机和传感器相连。如果我们的标准串口协议不能满足你具体应用的需要，原则上，我们可以根据你的具体要求加以修改。

利用这个套件，你可以完全按照有线网络连接来编制你的应用程序；将实际上的无线网络，当作一个一般的有线网络来加以利用。

这个套件，具有如下演示功能：

1． 演示zigbee网络本身所具有的自动动态组网功能；

2． 演示网络中数据传输自动路由，以及数据如何在网络中传输的功能；

3． 显示网络无线链路连接状况，以及每个网络节点实际数据传输统计的功能，；

4． 演示整个网络的多种数据采集功能；

5． 演示控制中心对远端网络节点的控制功能；

6． 更重要的是，它除了具有如上的演示功能外，它还可用于实际网络布置中检查无线链路连接状况，对现场网络节点的具体布置效果进行评估和调整。这个套件中的每个模块提供两个usart接口，供用户直接编写自己的应用程序和它用。这样，用户可根据自己实际应用的需要，确定所需的网络节点数量和远端的具体设置后，就可以编写具体应用程序软件。当你的软件开发工作完成后，就可以直接使用我们提供的标准模块进行现场安装设置后，就可以工作了。