無線網路的規格種類繁多，像是最常見的Wi-Fi，則屬於高速的傳輸標準，以無線區域網路(WLAN)讓行動裝置無線化的連接，得以實現。至於在智慧家庭、智慧建築、無線感測網路等領域，則大多不是採用Wi-Fi，而是採用ZigBee的技術來做傳輸。ZigBee以短距離、低功耗、低成本等特色，打入家庭控制與自動化市場，亦獲得不少廠商的採用與導入。接著讓我們深入了解ZigBee的技術與應用…
ZigBee感測網路的3種網路拓撲組合方式。引用來源：embedded.com
實現物聯網應用 ZigBee應用廣泛
ZigBee是一種短距低功耗的無線通訊協定標準，最早係由美國Honeywell公司所提出，於1998年開始構思與發展，推出一種能夠自我組網(Self Organization)的無線點對點(ad-hoc)網路標準，其所成立的ZigBee Alliance商業組織，於2001年向電機電子工程師學會(IEEE)提案納入IEEE 802.15.4標準規範之中，並於2005年正式發布ZigBee 1.0(又稱ZigBee 2004)的工業規範，自此ZigBee漸漸成為各業界共通的低速短距無線通訊技術之一。
ZigBee的各種應用標準與對應的網路層。圖 GreenTech Advocates
ZigBee發展到1.2版，將應用標準向外擴及，延伸到家庭娛樂與控制、無線感測網路(WSN)、工業控制、嵌入式感測、醫療數據蒐集、煙幕與擅闖警示，與建築自動化等領域，並有各式各樣的應用層標準(Profile Class)，當物聯網(IoT)時代來臨，ZigBee聯盟推出2.0版，主打智慧能源規範。
更將於2015年正式推出3.0版，將過去各裝置的不同ZigBee標準統一，讓應用之間具備高度互通性、傳輸安全，同時維持其低功耗的優勢，為物聯網提供最到位的產業標準。
ZigBee技術簡述 低耗短距低成本、有多種網路拓樸
ZigBee基於WPAN(Wireless Personal Area Network；無線個人區域網路)的應用，其底層採用IEEE 802.15.4標準規範的媒體存取控制層(Media Access Control Layer；MAC)與實體層(Physical Layer；PHY)。
主要特色有短距離(50公尺內)、低速率(250Kbps)、低耗電、低成本、低複雜度、安裝快速、可靠、安全，可支援大量網路節點(高達65,000個)，以及支援多種網路拓撲(如Star星狀、Cluster Tree 簇樹狀、Mesh網狀)。
由於ZigBee的網路拓樸跟網際網路那樣，具有多種傳輸途徑，每個ZigBee節點本身可以擷取資料，或傳遞來自其他節點的資料。
因此當一個ZigBee網路節點被移除或是斷訊，其周遭的ZigBee裝置能夠透過ZigZag(蜿蜒曲折)的傳輸方式、如同大黃蜂那樣的連接到其目的地(Zigzag like a Bee)，這也就是ZigBee的名稱由來。更是被業界視為智慧建築(Smart Building)、物聯網(IoT)最廣泛的協定之一。
當今的家電控制、物件辨識、醫療照護、建築自動化、WSN等IoT應用，很多都不需要用到高耗電的Wi-Fi傳輸協定，而藍牙的成本又較高，因此業界大都選擇低耗電、使用一個鈕扣電池即可運作長達1年的ZigBee無線通訊標準，來建構該領域專屬的WPAN網路。ZigBee的節點角色，可分為FFD(Full Function Device；全功能裝置)與RFD(Reduced Function Device；縮減功能裝置)兩種。
FFD可在星狀或網狀的網路拓樸中，與任何一個節點溝通，可擔任整個ZigBee網路的控制中心(即Coordinator)，或者負責擔任延展整個網路的中繼路由器(即Router)，因此必須擁有IEEE 802.15.4 MAC層的全部功能。至於RFD則是屬於整個ZigBee網路中的末端裝置(即End Device)，只能點對點溝通，其可省略IEEE 802.15.4 的MAC層功能，因此耗費的記憶體與電源更小。
ZigBee使用的頻段有3個：ISM的2.4GHz(全世界共通頻段標準，資料傳輸率250Kbps，16組頻道)、915MHz頻段(歐洲採用，資料傳輸率20Kbps，1組頻道)、868MHz頻段(美國採用，資料傳輸率40Kbps，10組頻道)。雖然不同頻段有不同的傳輸速率和距離，尤其後兩者都是Sub-GHz(低於1GHz)的頻寬，但藉由提升ZigBee的射頻功率，還是能將傳輸速率提高。
DIGITIMES中文網 原文網址: 智慧家庭的物聯網連接：論ZigBee技術與應用 http://www.digitimes.com.tw/tw/dt/n/shwnws.asp?CnlID=13&cat=150&id=0000404545_GT441V4R5OQLKZ4RU2UI0&ct=1#ixzz3LayMaJ4j
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