Q2-3：ZigBee僅適合近距離通信嗎？

　　A：ZigBee局域網絡不僅可以通過提高每個節點模塊的發射功率和接收靈敏度以及增加節點數量來擴展網絡，而且還可以通過傳統的互聯網去監控路途遙遠的ZigBee控制網絡。但是，在進行擴張要注意的是：（1）隨著發射功率的增加，耗電量自然要增大，只要求耗電也大，便會失去ZigBee本身電能消耗很低的優勢；（2）盡管2.4Ghz是免費頻段，但是不能超過電波法中對于最大功率的限制。

　　Q2-4：ZigBee采用直序擴頻的通信方式有什么好處？

　　A：同樣的頻段，采用不同的通信方式則結果也許會有很大的差別，例如ASK，FSK，FHSS，DSSS等的抗干擾能力，通信安全保密性，可靠性都各不相同。ZigBee系統和CDMA系統一樣，都采用的是直序擴頻技術（DSSS），它是一種抗干擾能力極強，保密性和可靠性都很高的通信方式。如果你使用過這兩種技術的通信產品，你會發現兩者在可靠性上不同凡響。

　　由于擴頻技術在正常通信時所要求的信噪比可以很低，就是說，在干擾很強的環境下，它仍然能夠正常工作。根據計算和實驗，這相當于接收靈敏度提高了7dBm。它也不容易干擾別人。換句話說，它可以使用較低的功率傳輸更遠的距離。下面引用擴頻技術優越性有關的一些資料供參考：

　　CDMA是繼世界上推出數字通信技術之后，1995年又推出的一種新型數字蜂窩技術，它利用數字傳輸方法，采用擴頻通信技術，大幅度地提高了頻率利用率，具有容量大、覆蓋范圍廣、手機功耗小、話音質量高的突出優點，將移動通信技術推向發展新階段。CDMA（碼分多址連接）蜂窩系統與FDMA（頻分多址連接）和TDMA（時分多址連接）系統相比，CDMA系統具有以下突出優點：

　　（1）抗干擾性能好由于CDMA 經過擴頻處理，故抗干擾性能好，可和同頻帶的窄帶共存，而不影響其正常工作。

　　（2）抗多徑衰落能力強多徑衰落是影響移動通信質量的一個突出問題，通常必須采取空間分集、自適應均衡等技術加以克服，還有較大衰落余量。CDMA系統可以利用多徑信號提供路徑分集，這樣不但緩和瑞利衰落，而且還緩和了因物理遮擋所造成的慢衰落，從而大大提高通信質量。

　　（3）系統容量增大對于FDMA與TDMA，若小區的頻點或時隙一分配完，則小區就不能接收新的呼叫，容量有硬性限制。而CDMA是干擾受限系統，在指定的干擾電平下，即使用戶數已達到限定數目時，也還允許增加個別用戶，其缺點是造成話音質量下降。業務提供者可在容量與話音質量之間進行平衡。CDMA精確的功率控制和軟切換技術大大降低了干擾信號的強度和所需的信噪比要求，而且有效地采用諸如話音激活或可變速率話音編碼、分集接收、功率控制。據介紹，CDMA信噪比是DAMPS、TDMA的3.7倍，是TACS的11.2倍，是AMPS的13.6倍，是FM/FDMA方式的20倍。

　　（4）通信質量好CDMA系統采用直接序列擴頻技術，綜合應用時間分集、頻率分集、空間分集、路徑分集等多種分集技術克服多徑效應，可以獲得很強的抗干擾能力，加上它在越區切換時采用先建立后中斷的軟切換技術，保證了CDMA的通信質量，特別在越區切換時無乒乓效應。本系統屬寬帶低噪比，波形允許采用高冗余度糾錯編碼和高效數字調制技術來確保高質量話音和數據傳輸。

　　（5）頻率利用率高CDMA系統的同一頻率，可以在所有小區內重復使用，其頻率復用率為2/3（FDMA和TDMA的頻率復用率為1/7），不需要FDMA和TDMA那樣進行頻率配置，大大簡化了小區分裂和微蜂窩引入。

　　（6）多址能力強CDMA系統多址能力決定擴頻編碼間的多址干擾大小，它與使用的擴頻編碼方案有關，與同時發送信號的用戶間的多址干擾（即擴頻編碼的相關特性）有關，與允許的接收質量有關（輸出信噪比），因此同時工作用戶間的多址干擾越低，能允許的接收質量越低，CDMA技術的多址能力就越強。

　　（7）高度可靠的保密安全性CDMA移動通信系統是一個保密通信系統，若再加一定的加密算法技術，能大大提高通信保密性能，這是FDMA、TDMA系統所無法比擬的。分析其采用的擴頻系統，要想截獲別人的通信內容幾乎是不可能的，如只要機內鋰電池不放完電，它以512KHz的時鐘頻率加以改變其序列的即時狀態，即使是連續工作，它的擴頻地址序列周期也長達7年。它還可以方便地在CDMA系統設置和改變主密鑰、副密鑰、擴頻碼表、標準加密算法等，使通信的保密性更為可靠。

　　（8）手機功耗小CDMA采用功率控制后，僅在衰落期間調高發射功率電平，從而使平均發射功率減小，FDMA的最小功率為5mW、平均發射功率為794 mW、峰值功率為3W，而CDMA的最小功率為2.3mW、平均發射功率為5 mW、 峰值功率為100mW。由此可見CDMA的平均發射功率和最大發射功率比FDMA低，從而使系統容量增加，減少了小區數和降低設備成本。

　　Q2-5：ZigBee與現有數傳電臺的比較有哪些特點？

　　A：其優點如下：

　　（1） 可靠性高：由于ZigBee模塊的集成度遠比一般數傳電臺高，分離元器件少，因而可靠性更高；

　　（2） 使用方便安全：因為集成度高，比起一般數傳電臺來，ZigBee收法模塊體積可以做得很小，而且功耗低，最大發射電流比一個CDMA手機還要小許多，因而很容易集成或直接安放在到設備之中，不僅使用方便，而且在戶外攜帶使用時不容易受到損壞；

　　（3） 抗干擾力強，保密性好，誤碼率低：ZigBee收發模塊使用的是2.4G 直序擴頻技術，比起一般FSK，ASK和跳頻的數傳電臺來，具有更好的抗干擾能力，和更遠的傳輸距離；

　　（4） 免費頻段：ZigBee使用的是免費頻段，而許多數傳電臺所使用的頻段不僅需要申請，而且每年都需要向國家無委會交納相當的頻率使用費；

　　（5） 價格低： ZigBee數傳模塊的價格只有具有類似功能的數傳電臺的幾分之一。

　　3、網絡技術篇

　　Q3-1：ZigBee是具有怎樣的無線數據傳輸網絡？

　　A：簡單的說，ZigBee是一種高可靠的無線數傳網絡，類似于CDMA和GSM網絡，ZigBee數傳模塊類似于移動網絡基站。通訊距離從標準的75米到幾百米、幾公里，并且支持無線擴展。

　　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絡平臺，十分類似現有的移動通信CDMA網或GSM網，每一個ZigBee網絡數傳模塊類似移動網絡的一個基站，在整個網絡范圍內，它們之間可以進行相互通信；每個網絡節點間的距離可以從標準的75米，到擴展后的幾百米，甚至幾公里。

　　與移動通信的CDMA網或GSM網不同的是，ZigBee網絡主要是為工業現場自動化控制數據傳輸而建立，因而，它必須具有簡單，使用方便，工作可靠，價格低的特點。而移動通信網主要是為語音通信而建立，每個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

　　網絡節點不僅本身可以作為監控對象，例如其所連接的傳感器直接進行數據采集和監控，還可以自動中轉別的網絡節點傳過來的數據資料。除此之外，每一個ZigBee網絡節點（FFD）還可在自己信號覆蓋的范圍內，和多個不承擔網絡信息中轉任務的孤立的子節點（RFD）無線連接。

　　每個ZigBee網絡節點（FFD和RFD）可以支持多達31個的傳感器和受控設備，每一個傳感器和受控設備終可以有8種不同的接口方式。可以采集和傳輸數字量和模擬量。

　　Q3-2：ZigBee所采用的自組織網是怎么回事？

　　A：舉一個簡單的例子就可以說明這個問題，當一隊傘兵空降后，每人持有一個ZigBee網絡模塊終端，降落到地面后，只要他們彼此間在網絡模塊的通信范圍內，通過彼此自動尋找，很快就可以形成一個互聯互通的ZigBee網絡。他們預先無法判斷誰雨，而且，由于人員的移動，彼此間的聯絡還會發生變化。因而，模塊還可以通過重新尋找通信對象，確定彼此間的聯絡，對原有網絡進行刷新。這就是自組織網。

　　Q3-3：ZigBee技術為什么要使用自組織網來通信？

　　A：網狀網通信實際上就是多通道通信，在實際工業現場，由于各種原因，往往并不能保證每一個無線通道都能夠始終暢通，就像城市的街道一樣，可能因為車禍，道路維修等，使得某條道路的交通出現暫時中斷，此時由于我們有多個通道，車輛（相當于我們的控制數據）仍然可以通過其他道路到達目的地。而這一點對工業現場控制而言則非常重要。

　　Q3-4：為什么自組織網要采用動態路由的方式？

　　A：所謂動態路由是指網絡中數據傳輸的路徑并不是預先設定的，而是傳輸數據前，通過對網絡當時可利用的所有路徑進行搜索，分析它們的位置關系以及遠近，然后選擇其中的一條路徑進行數據傳輸。在我們的網絡管理軟件中，路徑的選擇使用的是“梯度法”，即先選擇路徑最近的一條通道進行傳輸，如傳不通，再使用另外一條稍遠一點的通路進行傳輸，以此類推，直到數據送達目的地為止。在實際工業現場，預先確定的傳輸路徑隨時都可能發生變化，或者因各種原因路徑被中斷了，或者過于繁忙不能進行及時傳送。動態路由結合網狀網拓撲結構，就可以很好解決這個問題，從而保證數據的可靠傳輸。