低功耗射頻技術正逢其時

低功耗的射頻技術正在飛奔著進入人們的生活。像我們乘坐公交時使用的公交卡，方便大家隨時隨地上網的無線路由器，以及大紅大紫的任天堂Wii游戲機的無線手柄，這些工具/產品背后無不有低功耗無線射頻技術的身影。這還只是我們所能看到的部分，在物流、工業(yè)、建筑、醫(yī)療、軍事等領域，低功耗射頻技術也在扮演著越來越重要的角色。

低功耗射頻技術雖然傳輸距離不長，數(shù)據(jù)傳輸率也不大，但它能使無線設備小巧靈活，在很多場合充分發(fā)揮作用。

ZigBee的興起
提起低功耗射頻技術，最知名的就是藍牙（Bluetooth）和ZigBee技術。其中，藍牙技術推廣較早，已經有了相當廣泛的應用基礎，很多消費電子設備上都有藍牙收發(fā)裝置。ZigBee技術則興起得較晚，但是發(fā)展速度很快，大有趕超藍牙之勢。特別是家電和工業(yè)自動化領域，ZigBee的應用正有聲有色地展開。

這里，先簡單介紹一下ZigBee技術。ZigBee是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)傳輸速率、低成本的雙向無線通信技術，主要通信協(xié)議由ZigBee聯(lián)盟制定，其底層是采用IEEE 802.15.4標準規(guī)范的媒體存取層與實體層。總結起來，ZigBee技術有下面幾個優(yōu)點：

1 低功耗：ZigBee的傳輸速率較低，傳輸數(shù)據(jù)量很小，因此信號的收發(fā)時間很短。在待機模式下，ZigBee節(jié)點會進入休眠模式。這一切使得Zigee設備非常節(jié)電，使用普通5號堿性電池對的ZigBee節(jié)點可工作達6個月到2年左右。

2 數(shù)據(jù)傳輸可靠性強：ZigBee的MAC層采用talk-when-ready的碰撞避免機制。

3 網絡容量大：一個ZigBee的網絡最多可配置255個ZigBee網路節(jié)點，包括一個主控（Master）設備和其他從屬（Slave）設備。若是通過網絡協(xié)調器（Network Coordinator），整個網絡最多可以支持超過64000個的ZigBee網路節(jié)點，再加上各Network Coordinator可互相連接，整個ZigBee網絡節(jié)點的數(shù)目將十分可觀。

4 高安全性：ZigBee 提供了三級安全模式，包括無安全設定、使用接入控制清單(ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)，以及采用高級加密標準(AES 128)的對稱密碼，以靈活確定其安全屬性。

5 短時延：ZigBee節(jié)電從睡眠轉入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點連接進入網絡只需30ms。

6 低成本：通信協(xié)議的簡化，降低了對設備的要求。

說到ZigBee，就不得不提到ZigBee RF4CE（Radio Frequency for Consumer Electronics)標準。這是一個由眾多家電巨頭和半導體器件供應商結成的聯(lián)盟所制定的標準。它的起因是因為影音家電設備的智能化、網絡化和顯示設備的大型化趨勢越來越明顯，以前占據(jù)家電遙控器主導地位的紅外傳輸技術已經跟不上時代的步伐，其接收角度狹小，無法雙向傳輸信息的缺點愈加明顯。為此，必須有新的無線技術取而代之。事實上，很多廠商都在開發(fā)相應的替代無線技術，但因為缺乏統(tǒng)一的技術標準，使得局面極為混亂。為了扭轉這些不利的狀況，全球家電業(yè)巨頭松下、索尼、三星、飛利浦等決定攜手推動射頻遙控器軟件協(xié)議標準化，并決定以IEEE 802.15.4作為射頻遙控器所采用的無線電平臺。隨后，德州儀器、飛思卡爾、Ember等芯片供應商也加入，RF4CE產業(yè)聯(lián)盟亦宣告成立。在今年4月，第一批ZigBee RF4CE參考平臺正式通過了驗證。這也就意味著，ZigBee進入家電遙控器市場的時間很快就要到來了。