ZigBee、WiFi、蓝牙等常用2.4Ghz无线技术的区别

原文参考于：RFID电子世界，原文有适当删减。

社会的不断发展，无线的优点已经逐步显现。如：无线通信覆盖范围大，几乎不受地理环境限制；无线通信可以随时架设，随时增加链路，安装、扩容方便；无线通信可以迅速（数十分钟内）组建起通信 链路，实现临时、应急、抗灾通信的目的；而有线通信则有地理的限制、较长的响应时间。无线通信在可 靠性、可用性和抗毁性等方面超出了传统的有线通信方式，尤其在一些特殊的地理环境下，更能体现其优越性。随着无线技术的成熟，工业、医疗等行业也开始越来越多地使用2.4G通信，同时802.15.4、ZigBee以及Wi-Fi也得到更多的应用。ZigBee和Wi-Fi各自具有明显的特点，并且许多特性具有互补性，将二者相结合具有很好的应用前景。

ZigBee、Wi-Fi的区别？

ZigBee、Wi-Fi、蓝牙和几种无线技术的对比如下表所示：

ZigBee、Wi-Fi、蓝牙和几种无线技术的对比图

ZigBee、Wi-Fi、蓝牙和几种无线技术的对比

Wi-Fi目前已经批量使用，主要在家庭和办公室环境用于PC等设备的局域网络。很多的嵌入式Wi-Fi设备也会随网络方便会更普及，比如Wi-Fi的POS机和超市中Wi-Fi衡器等。现在工业环境应用也较多，主要表现在串口设备的Wi-Fi接入，用于工业无线数据采集系统。

ZigBee和IEEE802.15.4的设备主要集中在：工业中的无线传感器检测、低等级控制；个人监护仪器、低功耗无线医疗设备；高端玩具；电器组网和控制；无线消费设备；HVAC 和灯光控制等。目前批量的应用主要在资产跟踪、物流管理、智能照明、远程控制、医疗看护和远程抄表系统。

2.4G无线技术是如何解决频段拥挤的问题呢？

802.15.4使用DSSS，802.11使用DSSS和OFDM。实际使用中，我们测试过办公楼，工厂等环境。通信更多受到阻挡和距离的问题，拥挤没有造成太大影响。

802.15.4、Zigbee技术是WSN网络的最理想选择，具有低功耗的特性，但具体如何实现低功耗，需要考虑什么因素？

IEEE802.15.4定义了一种可选的MAC层超帧结构，超帧包括活跃(Active)和非活跃(Inactive)两部分在非活跃部分，设备可以进入低功耗模式(休眠状态)；在活跃部分又分为竞争期和非竞争期，竞争期提供给以CSMA-CA方式接人的设备使用，非竞争期由若干保障时隙组成，提供给某些需要保留一定数据带宽的设备这种超帧结构体现了IEEE 802.15.4低功耗的一大特点，非活跃期的引入限制了设备之间收发 信机的开通时间，在无数据传输时使它们处于休眠状态，从而大大节省了功率开支。

Zigbee设备分为全功能设备和精简功能设备，精简功能设备相对全功能设备协议栈简单并且内存更小，只能和某个全功能设备进行交互而全功能设备具有完备的IEEE 802.15.4协议功能，能与其传输范围内的任何节点进行交互两种设备相互组合，可以组成网状网络、星型网络和树型网络。

低功耗系统除了在传输上对于功耗的考虑外，在CPU和系统的其他部分也有功率关系。例如，JN5139 SoC本身可以关闭 RF，单独运行CPU部分。也可以关闭SoC的片上ADC、串口等外设。对于休眠也可以提供为了快速启动保留RAM内容的休眠，使用中断/比较器/Timer唤醒的休眠和只能Reset唤醒的深度休眠等模式。这样整个系统才能合理的实现功能和功耗的平衡。

Zigbee信号的带宽是多少？

ZigBee的底层使用IEEE802.15.4，也就是说物理带宽是IEEE802.15.4的带宽，也就是250kbps。但是，物理带宽和有效数据速率还有区别。对于 ZigBee而言，数据速率还要考虑网络的拓扑结构、数据路由关系、网络中数据量等问题。实际的应用中一定要充分考虑这些因素。因为涉及的因素很多，所以这里不能给出实际计算。经验而言，路由对数据速率的影响最大。每增加一级路由增加100ms～200ms的时间。所以说ZigBee不是一个实时的网络。其次是网络并发的数据对速率也有较大的影响。总之，ZigBee适合低速传感应用，实际带宽要考虑网络实际情况。