網路節點多信號傳輸

⑴ 交換機是如何實現多信道傳輸的

交換機（Switch）意為「開關」是一種用於電（光）信號轉發的網路設備。它可以為接入交換機的任意兩個網路節點提供獨享的電信號通路。最常見的交換機是乙太網交換機。其他常見的還有電話語音交換機、光纖交換機等。
交換是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設備自動完成的方法，把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術的統稱。交換機根據工作位置的不同，可以分為廣域網交換機和區域網交換機。廣域的交換機就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備，它應用在數據鏈路層。交換機有多個埠，每個埠都具有橋接功能，可以連接一個區域網或一台高性能伺服器或工作站。實際上，交換機有時被稱為多埠網橋。
網路交換機，是一個擴大網路的器材，能為子網路中提供更多的連接埠，以便連接更多的計算機。隨著通信業的發展以及國民經濟信息化的推進，網路交換機市場呈穩步上升態勢。它具有性價比高、高度靈活、相對簡單和易於實現等特點。乙太網技術已成為當今最重要的一種區域網組網技術，網路交換機也就成為了最普及的交換機。
Switch是交換機的英文名稱，這個產品是由原集線器的升級換代而來，在外觀上看和集線器沒有很大區別。由於通信兩端需要傳輸信息，而通過設備或者人工來把要傳輸的信息送到符合要求標準的對應的路由器上的方式，這個技術就是交換機技術。從廣義上來分析，在通信系統里對於信息交換功能實現的設備，就是交換機。
工作原理
交換機工作於OSI參考模型的第二層，即數據鏈路層。交換機內部的CPU會在每個埠成功連接時，通過將MAC地址和埠對應，形成一張MAC表。在今後的通訊中，發往該MAC地址的數據包將僅送往其對應的埠，而不是所有的埠。因此，交換機可用於劃分數據鏈路層廣播，即沖突域；但它不能劃分網路層廣播，即廣播域。
交換機擁有一條很高帶寬的背部匯流排和內部交換矩陣。交換機的所有的埠都掛接在這條背部匯流排上，控制電路收到數據包以後，處理埠會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC（網卡的硬體地址）的NIC（網卡）掛接在哪個埠上，通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的埠，目的MAC若不存在，廣播到所有的埠，接收埠回應後交換機會「學習」新的MAC地址，並把它添加入內部MAC地址表中。使用交換機也可以把網路「分段」，通過對照IP地址表，交換機只允許必要的網路流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉發，可以有效的減少沖突域。

⑵ 有關無線多信道傳輸的問題。 假設節點a和節點b同時在同一個信道（載頻

信號在信道傳輸過程中有可能因為信道帶寬的限制使得信號失真，也可能因為雜訊的存在使得信號失真。那麼具有一定帶寬的信道可以以多大的速率傳輸信號，才能保證對方能夠可靠地接收呢？
①
信號的傳輸速率：我們所碰到的信道有模擬信道和數字信道兩種。在模擬信道中傳輸的是以受調制的正弦波信號為代表的模擬信號。在模擬信道中的數據傳輸以波特為單位，如果在一秒鍾之內，載波調制信號的調制狀態改變的數值變化了一個，就稱為一個波特（baud），模擬信道中的信號傳輸的速率稱為調制速率，也稱為波特率。在數字信道中傳輸的是數字信號。在數字信道中，每傳輸一位二進制信號稱為傳輸了一個比特，所以在數字信道中數據傳輸速率的單位是比特每秒，寫成b/s（bit/second）。
②
調制速率和數據傳輸速率的關系：S=B·log2K
式中，S為數據傳輸速率，單位為b/s；B為調制速率，單位為波特；K為多相調制的相數。
例如，以八相相位鍵控方式傳輸數據，調制速率為2400波特。則數據傳輸速率為：
S=2400×log2
8
=2400×3
=7200
b/s
③
最高數據傳輸速率：根據奈奎斯特（Nyquist）准則，在一個理想的（也就是沒有雜訊的）具有低通矩形特性的信道中，如果信道的帶寬是B（單位Hz），則數據的最高傳輸速率（也就是接收方能夠可靠地收到信號的最大速率）如下：
Rmax=2B
(b/s)
注意：帶寬的單位是赫茲（Hz），最高數據傳輸速率的單位是b/s。
如果條件變為在有雜訊的信道中傳輸，則依據香農（Shanon）定理，數據的最高傳輸速率為：
Rmax=B·log2(S/N+1)
(b/s)
這里的信號和雜訊的比值要用無量綱的功率比。例如，在一個帶寬為2000
Hz的信道中，數據的最大傳輸速率按照沒有雜訊的條件下使用奈奎斯特准則的計算方法，有：
Rmax
=2×2000
=4000
b/s
如果信道的信噪比為30
dB，則按照在有雜訊的條件下使用香農定理的計算方法，有：
30÷10=3
（把分貝變成貝，即貝爾）
103=1000
（求出實際功率比）
Rmax
=2000×log2(1000+1)
（因為210=1024，所以log2
1001≈10）
≈20
000
b/s
同樣，如果信道的信噪比提升到45
dB，則Rmax
=2000×log2(31622+1)≈30
000
b/s
所以，加大信號功率，抑制信道雜訊是提高信道數據傳輸率的有效手段。這當然要受到技術條件的限制

⑶ 什麼是網路傳輸媒介的中間節點也是一個多埠的轉發器具有信號接收和轉發的功

1、從物理結構看，計算機網路可看做在各方都認可的通信協議控制下，由若干擁有獨立_操作系統的計算機、_終端設備_、_數據傳輸_、和通信控制處理機等組成的集合。

2、計算機網路資源包括：_硬體資源、_軟體資源和_數據資源。

3、1969年12月，Internet的前身-----美國的ARPA網投入運行，它標志著我們常稱的計算機網路的興起。

4、計算機網路是由_網路硬體_系統和網路軟體系統構成的。從拓撲結構看計算機網路是由一些網路_網路節點和連接這些網路節點的通信鏈路構成的；從邏輯功能上看，計算機網路則是由_用戶資源和通信子網兩個子網組成的。

5、計算機網路中的節點又稱為網路單元，一般可分為三類：_訪問節點_、_轉接節點、

_混合節點。

6、訪問節點又稱為端節點，是指擁有計算機資源的用戶設備，主要起_信源和_信宿的作用，常見的訪問節點有用戶主機和終端等。

7、轉接節點又稱為_中間節點_，是指那些在網路通信中起_數據交換_和_轉接作用的網路節點，這些節點擁有通信資源，具有通信功能。常見的轉接節點有：集中器_、交換機、路由器、集線器等。

8、混合節點又稱為全功能節點，是指那些即可以作為_訪問節點又可以作為_轉換節點的網路節點。

9、通信鏈路又分為物理鏈路和邏輯鏈路兩類。物理鏈路是一條點到點的_物理線路_，中間沒有任何交換節點；邏輯鏈路是具備_數據傳輸控制_能力，在邏輯上起作用的物理鏈路；在物理鏈路上加上用於數據傳輸控制的_硬體_和_軟體_，就構成了邏輯鏈路。只有在邏輯鏈。
10、從邏輯功能上可以把計算機網路分為兩個子網：_用戶資源_子網和通信子網。

11、網路硬體系統是指構成計算機網路的硬體設備，包括各種計算機系統、終端及_通信設備_。

12、網路軟體主要包括網路_通信協議、網路操作系統和各類網路_應用系統_。

13、網路通信協議是實現網路協議規則和功能的軟體，它運行在網路計算機和設備中，計算機通過使用通信協議訪問網路。這些協議包括_網間包交換協議_(IPX)、_傳輸控制/網際協議_(TCP/IP)和_乙太網_協議。

14、計算機網路按覆蓋的地理范圍可以分為_廣域網_、_城域網_、區域網_。

15、計算機網路按網路的拓撲結構可將網路分為：_匯流排型網_、_星型網_、_環型網、_樹型網、網型網等。

二、

1、計算機網路

是指，將分布在不同地理位置、具有獨立功能的多台計算機及其外部設備，用通信設備和通信線路連接起來，在網路操作系統和通信協議及網路管理軟體的管理協調下，實現資源共享、信息傳遞的系統。

2、網路通信協議

是實現網路協議和功能的軟體，它運行在網路計算機和設備中，計算機通過使用通信協議訪問網路。

⑷ 多節點的什麼網路

多節點可以理解為網路節點，節點可以是工作站、伺服器、PC、還可以是列印機等設備，多個節點相互連接，可以進行數據互傳，各個網路節點都有唯一地址，通過地址，資料封包才可以從一個節點傳送到另一個節點。

節點的定義依賴於所提及的網路和協議層，一個物理網路節點是一個連接到網路的有源電子設備，能夠通過通信通道發送、接收或轉發信息，因此無源分發點（如配線架或接插板）不是節點。

(4)網路節點多信號傳輸擴展閱讀：

注意事項：

如果不穩定，可能是網路自身問題：用戶想要連接的目標網站所在的伺服器帶寬不足或負載過大。處理辦法很簡單，請換個時間段再上或者換個目標網站。

雙絞線是由四對線按嚴格的規定緊密地絞和在一起的，用來減少串擾和背景噪音的影響。同時，在T568A標准和T568B標准中僅使用了雙絞線的 1、2和3、6四條線，其中1、2用於發送，3、6用於接收，而且1、2必須來自一個繞對，3、6必須來自一個繞對。只有這樣，才能最大限度地避免串擾，保證數據傳輸。

⑸ 計算機網路中信號的傳輸方式可分為什麼

按照通信方式：1、廣播式傳輸網路、
2、點對點傳輸網路。

⑴按地理范圍分類

①區域網LAN(Local Area Network)

區域網地理范圍一般幾百米到10km之內,屬於小范圍內的連網。如一個建築物內、一個學校內、一個工廠的廠區內等。區域網的組建簡單、靈活,使用方便。

②城域網MAN(Metropolitan Area Network)

城域網地理范圍可從幾十公里到上百公里,可覆蓋一個城市或地區,是一種中等形式的網路。

③廣域網WAN(Wide Area Network)

廣域網地理范圍一般在幾千公里左右,屬於大范圍連網。如幾個城市,一個或幾個國家,是網路系統中的最大型的網路,能實現大范圍的資源共享,如國際性的Internet網路。

⑵按傳輸速率分類

網路的傳輸速率有快有慢,傳輸速率快的稱高速網,傳輸速率慢的稱低速網。傳輸速率的單位是b/s(每秒比特數,英文縮寫為bps)。一般將傳輸速率在Kb/s—Mb/s范圍的網路稱低速網,在Mb/s—Gb/s范圍的網稱高速網。也可以將Kb/s網稱低速網,將Mb/s網稱中速網,將Gb/s網稱高速網。

網路的傳輸速率與網路的帶寬有直接關系。帶寬是指傳輸信道的寬度,帶寬的單位是Hz(赫茲)。按照傳輸信道的寬度可分為窄帶網和寬頻網。一般將KHz—MHz帶寬的網稱為窄帶網,將MHz—GHz的網稱為寬頻網,也可以將kHz帶寬的網稱窄帶網,將MHz帶寬的網稱中帶網,將GHz帶寬的網稱寬頻網。通常情況下,高速網就是寬頻網,低速網就是窄帶網。

⑶按傳輸介質分類

傳輸介質是指數據傳輸系統中發送裝置和接受裝置間的物理媒體,按其物理形態可以劃分為有線和無線兩大類。

①有線網

傳輸介質採用有線介質連接的網路稱為有線網,常用的有線傳輸介質有雙絞線、同軸電纜和光導纖維。

●雙絞線是由兩根絕緣金屬線互相纏繞而成,這樣的一對線作為一條通信線路,由四對雙絞線構成雙絞線電纜。雙絞線點到點的通信距離一般不能超過100m。目前,計算機網路上使用的雙絞線按其傳輸速率分為三類線、五類線、六類線、七類線,傳輸速率在10Mbps到600Mbps之間,雙絞線電纜的連接器一般為RJ-45。

●同軸電纜由內、外兩個導體組成,內導體可以由單股或多股線組成,外導體一般由金屬編織網組成。內、外導體之間有絕緣材料,其阻抗為50Ω。同軸電纜分為粗纜和細纜,粗纜用DB-15連接器,細纜用BNC和T連接器。

●光纜由兩層折射率不同的材料組成。內層是具有高折射率的玻璃單根纖維體組成,外層包一層折射率較低的材料。光纜的傳輸形式分為單模傳輸和多模傳輸,單模傳輸性能優於多模傳輸。所以,光纜分為單模光纜和多模光纜,單模光纜傳送距離為幾十公里,多模光纜為幾公里。光纜的傳輸速率可達到每秒幾百兆位。光纜用ST或SC連接器。光纜的優點是不會受到電磁的干擾,傳輸的距離也比電纜遠,傳輸速率高。光纜的安裝和維護比較困難,需要專用的設備。

②無線網

採用無線介質連接的網路稱為無線網。目前無線網主要採用三種技術：微波通信,紅外線通信和激光通信。這三種技術都是以大氣為介質的。其中微波通信用途最廣,目前的衛星網就是一種特殊形式的微波通信,它利用地球同步衛星作中繼站來轉發微波信號,一個同步衛星可以覆蓋地球的三分之一以上表面,三個同步衛星就可以覆蓋地球上全部通信區域。

⑷按拓撲結構分類

計算機網路的物理連接形式叫做網路的物理拓撲結構。連接在網路上的計算機、大容量的外存、高速列印機等設備均可看作是網路上的一個節點,也稱為工作站。計算機網路中常用的拓撲結構有匯流排型、星型、環型等。

①匯流排拓撲結構

匯流排拓撲結構是一種共享通路的物理結構。這種結構中匯流排具有信息的雙向傳輸功能，普遍用於區域網的連接,匯流排一般採用同軸電纜或雙絞線。

匯流排拓撲結構的優點是：安裝容易,擴充或刪除一個節點很容易,不需停止網路的正常工作,節點的故障不會殃及系統。由於各個節點共用一個匯流排作為數據通路,信道的利用率高。但匯流排結構也有其缺點：由於信道共享,連接的節點不宜過多，並且匯流排自身的故障可以導致系統的崩潰。

②星型拓撲結構

星型拓撲結構是一種以中央節點為中心,把若干外圍節點連接起來的輻射式互聯結構。這種結構適用於區域網,特別是近年來連接的區域網大都採用這種連接方式。這種連接方式以雙絞線或同軸電纜作連接線路。

星型拓撲結構的特點是：安裝容易,結構簡單,費用低,通常以集線器(Hub)作為中央節點,便於維護和管理。中央節點的正常運行對網路系統來說是至關重要的。

③環型拓撲結構

環型拓撲結構是將網路節點連接成閉合結構。信號順著一個方向從一台設備傳到另一台設備,每一台設備都配有一個收發器,信息在每台設備上的延時時間是固定的。

這種結構特別適用於實時控制的區域網系統。

環型拓撲結構的特點是：安裝容易,費用較低,電纜故障容易查找和排除。有些網路系統為了提高通信效率和可靠性,採用了雙環結構,即在原有的單環上再套一個環,使每個節點都具有兩個接收通道。環型網路的弱點是,當節點發生故障時,整個網路就不能正常工作。

④樹型拓撲結構

樹型拓撲結構就像一棵「根」朝上的樹,與匯流排拓撲結構相比,主要區別在於匯流排拓撲結構中沒有「根」。這種拓撲結構的網路一般採用同軸電纜,用於軍事單位、政府部門等上、下界限相當嚴格和層次分明的部門。

樹型拓撲結構的特點：優點是容易擴展、故障也容易分離處理,缺點是整個網路對根的依賴性很大,一旦網路的根發生故障,整個系統就不能正常工作

⑹ 看懂黑科技，3分鍾讓你讀懂ZigBee無線通訊技術

全球通信產業技術的發展呈現三大趨勢：無線化、寬頻化和IP化。在眾多的寬頻技術中，無線化尤其是移動通信技術成為近年來通信技術市場的最大亮點，是構成未來通信技術的重要組成部分。

Zigbee是基於IEEE802.15.4標準的低功耗個域網協議。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。這一名稱來源於蜜蜂的八字舞，由於蜜蜂(bee)是靠飛翔和「嗡嗡」(zig)地抖動翅膀的「舞蹈」來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網路。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、高數據速率。主要適合用於自動控制和遠程式控制制領域，可以嵌入各種設備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網通訊技術。

ZigBee的技術原理

ZigBee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網路平台，十分類似現有的移動通信的CDMA網或GSM網，每一個ZigBee網路數傳模塊類似移動網路的一個基站，在整個網路范圍內，它們之間可以進行相互通信;每個網路節點間的距離可以從標準的75米，到擴展後的幾百米，甚至幾公里;另外整個ZigBee網路還可以與現有的其它的各種網路連接。例如，你可以通過互聯網在北京監控雲南某地的一個ZigBee控制網路。

ZigBee網路主要是為自動化控制數據傳輸而建立，而移動通信網主要是為語音通信而建立;每個移動基站價值一般都在百萬元人民幣以上，而每個ZigBee"基站"卻不到1000元人民幣;每個ZigBee 網路節點不僅本身可以與監控對對象，例如感測器連接直接進行數據採集和監控，它還可以自動中轉別的網路節點傳過來的數據資料;除此之外，每一個ZigBee網路節點(FFD)還可在自己信號覆蓋的范圍內，和多個不承擔網路信息中轉任務的孤立的子節點(RFD)無線連接。

每個ZigBee網路節點(FFD和RFD)可以可支持多到31個的感測器和受控設備，每一個感測器和受控設備終可以有8種不同的介面方式。可以採集和傳輸數字量和模擬量。

ZigBee技術的特點

ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術。主要用於距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數據傳輸以及典型的有周期性數據、間歇性數據和低反應時間數據傳輸的應用。

自從馬可尼發明無線電以來，無線通信技術一直向著不斷提高數據速率和傳輸距離的方向發展。例如：廣域網范圍內的第三代移動通信網路(3G)目的在於提供多媒體無線服務，區域網范圍內的標准從IEEE802.11的1Mbit/s到IEEE802.11g的54Mbit/s的數據速率。而ZigBee技術則致力於提供一種廉價的固定、便攜或者移動設備使用的極低復雜度、成本和功耗的低速率無線通信技術。

這種無線通信技術具有如下特點：

1、功耗低

工作模式情況下，ZigBee技術傳輸速率低，傳輸數據量很小，因此信號的收發時間很短，其次在非工作模式時，ZigBee節點處於休眠模式。設備搜索時延一般為30ms，休眠激活時延為15ms，活動設備信道接入時延為15ms。由於工作時間較短、收發信息功耗較低且採用了休眠模式，使得ZigBee節點非常省電，ZigBee節點的電池工作時間可以長達6個月到2年左右。同時，由於電池時間取決於很多因素，例如：電池種類、容量和應用場合，ZigBee技術在協議上對電池使用也作了優化。對於典型應用，鹼性電池可以使用數年，對於某些工作時間和總時間(工作時間+休眠時間)之比小於1%的情況，電池的壽命甚至可以超過10年。

2、數據傳輸可靠

ZigBee的媒體接入控制層(MAC層)採用talk-when-ready的碰撞避免機制。在這種完全確認的數據傳輸機制下，當有數據傳送需求時則立刻傳送，發送的每個數據包都必須等待接收方的確認信息，並進行確認信息回復，若沒有得到確認信息的回復就表示發生了碰撞，將再傳一次，採用這種方法可以提高系統信息傳輸的可靠性。同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙，避免了發送數據時的競爭和沖突。同時ZigBee針對時延敏感的應用做了優化，通信時延和休眠狀態激活的時延都非常短。

3、網路容量大

ZigBee低速率、低功耗和短距離傳輸的特點使它非常適宜支持簡單器件。ZigBee定義了兩種器件：全功能器件(FFD)和簡化功能器件(RFD)。對全功能器件，要求它支持所有的49個基本參數。而對簡化功能器件，在最小配置時只要求它支持38個基本參數。一個全功能器件可以與簡化功能器件和其他全功能器件通話，可以按3種方式工作，分別為：個域網協調器、協調器或器件。而簡化功能器件只能與全功能器件通話，僅用於非常簡單的應用。一個ZigBee的網路最多包括有255個ZigBee網路節點，其中一個是主控(Master)設備，其餘則是從屬(Slave)設備。若是通過網路協調器(Network Coordinator)，整個網路最多可以支持超過64000個ZigBee網路節點，再加上各個Network Coordinator可互相連接，整個ZigBee網路節點的數目將十分可觀。

4、兼容性

ZigBee技術與現有的控制網路標准無縫集成。通過網路協調器(Coordinator)自動建立網路，採用載波偵聽/沖突檢測(CSMA-CA)方式進行信道接入。為了可靠傳遞，還提供全握手協議。

5、安全性

Zigbee提供了數據完整性檢查和鑒權功能，在數據傳輸中提供了三級安全性。第一級實際是無安全方式，對於某種應用，如果安全並不重要或者上層已經提供足夠的安全保護，器件就可以選擇這種方式來轉移數據。對於第二級安全級別，器件可以使用接入控制清單(ACL)來防止非法器件獲取數據，在這一級不採取加密措施。第三級安全級別在數據轉移中採用屬於高級加密標准(AES)的對稱密碼。AES可以用來保護數據凈荷和防止攻擊者冒充合法器件，各個應用可以靈活確定其安全屬性。

6、實現成本低

模塊的初始成本估計在6美元左右，很快就能降到1.5-2.5美元，且Zigbee協議免專利費用。目前低速低功率的UWB晶元組的價格至少為20美元。而ZigBee的價格目標僅為幾美分。低成本對於ZigBee也是一個關鍵的因素。

7、時延短

通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短，典型的搜索設備時延30ms,休眠激活的時延是15ms, 活動設備信道接入的時延為15ms。因此ZigBee技術適用於對時延要求苛刻的無線控制(如工業控制場合等)應用。

ZigBee與WiFi的區別

相同點：

1、二者都是短距離的無線通信技術;

2、都是使用2.4GHz頻段

3、都是採用DSSS技術;

不同點：

1、傳輸速度不同。 ZigBee的傳輸速度不高(<250Kbps)，但是功耗很低，使用電池供電一般能用3個月以上; WiFi，就是常說的無線區域網，速率大(11Mbps)，功耗也大，一般外接電源;

2、應用場合不同。 ZigBee用於低速率、低功耗場合，比如無線感測器網路，適用於工業控制、環境監測、智能家居控制等領域。 WiFi，一般是用於覆蓋一定范圍(如1棟樓)的無線網路技術(覆蓋范圍100米左右)。表現形式就是我們常用的無線路由器。在一棟樓內布設1個無線路由器，樓內的筆記本電腦(帶無線網卡)，基本都可以無線上網了。

3、市場現狀不同。ZigBee作為一種新興技術，自04年發布第一個版本的標准以來，正處在高速發展和推廣當中;目前因為成本、可靠性方面的原因，還沒有大規模推廣; WiFi，技術成熟很多，應用也很多了。 總體上說，二者的區別較大，市場定位不同，相互之間的競爭不是很大。只不過二者在技術上有共同點，二者的相互干擾還是比較大的，尤其是WiFi對於ZigBee的干擾。

二者硬體內存需求對比：ZigBee：32~64KB+；WiFi：1MB+；ZigBee硬體需求低。

二者電池供電上電可持續時間對比：ZigBee：100~1000天;WiFi：1~5天;ZigBee功耗低。 傳輸距離對比(一般用法，無大功率天線發射裝置)：ZigBee：1~1000M;WiFi：1~100M;ZigBee傳輸距離長。 ZigBee劣勢： 網路帶寬對比：ZigBee：20~250KB/s;WiFi：11000KB/s;ZigBee帶寬低，傳輸慢。

ZigBee的技術應用

作為一種低速率的短距離無線通信技術，ZigBee有其自身的特點，因此有為它量身定做的應用，盡管在某些應用方面可能和其他技術重疊。ZigBee可能的一些應用，包括智能家庭、工業控制、自動抄表、醫療監護、感測器網路應用和電信應用。

1、智能家居

家裡可能都有很多電器和電子設備，如電燈、電視機、冰箱、洗衣機、電腦、空調等等，可能還有煙霧感應、報警器和攝像頭等設備，以前我們最多可能就做到點對點的控制，但如果使用了ZigBee技術，可以把這些電子電器設備都聯系起來，組成一個網路，甚至可以通過網關連接到Internet，這樣用戶就可以方便的在任何地方監控自己家裡的情況，並且省卻了在家裡布線的煩惱。

2、工業控制

工廠環境當中有大量的感測器和控制器，可以利用ZigBee技術把它們連接成一個網路進行監控，加強作業管理，降低成本。

3、感測器網路應用

感測器網路也是最近的一個研究熱點，像貨物跟蹤、建築物監測、環境保護等方面都有很好的應用前景。感測器網路要求節點低成本、低功耗，並且能夠自動組網、易於維護、可靠性高。ZigBee在組網和低功耗方面的優勢使得它成為感測器網路應用的一個很好的技術選擇。

目前Zigbee技術還存在的問題

盡管 Zigbee技術在2004年，就被列為當今世界發展最快，最具市場前景的十大新技術之一;關於Zigbee技術的優點，大家也進行了許多討論，到目前為止，國內外許多廠商也都開發生產了各種各樣的 Zigbee產品，並在應用推廣上做了大量的工作，然而，實事求是的講，真正完全使用Zigbee技術來解決具體實際問題，有意義的案例則非常有限。

Zigbee似乎成了一種時髦，但眼下還不能做到真正實用的新技術。就其原因，除了作為一種新技術，它本身需要有一個技術改進和成熟，以及市場培育的過程外，我們在長期應用Zigbee技術來解決實際問題的實踐中，還發現如下幾個十分重要，而在短期內我們認為十分難以解決的問題：

1、Zigbee的核心技術之一，是動態組網和動態路由，即Zigbee網路考慮了網路中的節點增減變化，網路中的每個節點相隔一定時間，需要通過無線信號交流的方式重新組網，並在每一次將信息從一個節點發送到另一個節點時，需要掃描各種可能的路徑，從最短的路經嘗試起，這就涉及到無線網路的管理問題。而這些，都需要佔用大量的帶寬資源，並增加數據傳輸的時延。特別是隨著網路節點數目的增加和中轉次數增多。因而，盡管Zigbee的射頻傳輸速率是250kbps, 但經過多次中轉後的實際可用速率將大大降低，同時數據傳輸時延也將大大增加，無線網路管理也就變得越麻煩。這也就是目前Zigbee網路在數據傳輸時的主要問題。

2、Zigbee這個字，從英語的角度來分析，它是由「Zig」和「bee」兩個字組成。前者「Zig」中文的意思是「之「字形的路徑，後面一個英文單詞「bee」就是蜜蜂的意思，我們的理解，Zigbee網路技術，就是模仿蜜蜂信息傳遞的方式，通過網路節點之間信息的相互互傳，來將一個信息從一個節點傳輸到遠處的另外一個節點。如果按一般標准Zigbee節點，在開闊空間每次數據中轉平均增加50米直線傳輸距離計算，傳輸500米直線距離需要中轉十次;在室內，由於Zigbee所使用的2.4 G的傳輸頻率，一般是通過信號反射來進行傳輸的，由於建築物的遮擋，要傳輸一定的距離，往往需要使用較多的網路節點來進行數據中轉，如上述第一條中的分析，這對一個Zigbee網路來講，並不是一件簡單的事情。當然，我們也可使用放大器來增加Zigbee網路節點的傳輸距離，然而，這必然要大大增加網路節點的功耗和成本，失去了Zigbee低成本低功耗的本來目的。而且，在室內使用這種方法來增加傳輸距離，效果也有限。顯然，一種通過中心點在室外，終端模塊在室外的星狀網網路通信結構個更加合理。

3、Zigbee的核心技術之一，是每一個網路節點，除了自身作為信息採集點和執行來自中心的命令外，它還承擔著隨時來自網路的數據中轉任務，這樣，網路節點的收發機必須隨時處於收發接收狀態，這就是說它的最低功耗至少在20mA左右，一般使用放大器的遠距離網路節點，其耗電量一般在150mA左右。這顯然很難使用電池驅動來保證網路節點的正常工作；

4、由於Zigbee中的每一個節點，都參與自動組網和動態路由的工作，因而每個網路節點的單片機也就相對復雜一些，成本自然也就高一些。另外，在Zigbee網路的基礎上進行一些針對具體應用的開發工作的量也就大一些。

綜上所述 ，我們認為，Zigbee網路，實際上在許多情況下，是犧牲了網路傳輸效率，帶寬以及節點模塊的功耗，來換取在許多實際應用中，並不重要的動態組網和動態路由的功能，因為，在一般情況下，我們的網路節點和數據傳輸途徑往往都是固定不變的。因此，當前Zigbee技術尚未解決的節點耗電問題，網路數據傳輸的效率較低時延較長的問題，以及數據傳輸距離有限的問題，是當前Zigbee 技術難於得到很好推廣的根本原因。