ZigBe：无线技术，低功耗传感器网络-毕业论文外文翻译.doc

（ （英文参考文献及译文） 二 〇 一 五 年 六 月 文献翻译 译文 ZigBee：无线技术，低功耗传感器网络 加里莱格 美国东部时间2004年5月6日上午12:00 虽然，无线传感器需要消耗更多能量，也就是说所需电池的数量会随之增加或改变过于频繁。再加上对无线传感器由空气传送的数据可靠性的怀疑论，所以无线传感器看起来并不是那么吸引人。 一个低功率无线技术被称为ZigBee。一个安全的网络技术，最近通过的IEEE 802.15.4无线标准（图1），ZigBee的承诺，把无线传感器的一切从工厂自动化系统到家庭安全系统，消费电子产品包括进来。与802.15.4的合作下，ZigBee提供具有电池寿命可比普通小型电池的长几年。ZigBee设备预计也便宜，有人估计销售价格最终不到3美元每节点。由于价格低，他们应该是一个自然适应于在光线如无线交换机，无线自动调温器，烟雾探测器和家用产品。 （图1） 虽然还没有正式的规范的ZigBee存在（由ZigBee联盟是一个贸易集团，批准应该在今年年底），ZigBee的前景似乎一片光明。技术研究公司In-Stat/MDR在它所的“谨慎进取”的预测预测，802.15.4节点和芯片销售将从今天基本上为零，增加到2010年的165万台不是所有这些单位都将与ZigBee结合，但可能会。其中77％是ZigBee的相关。 （图2） 从某种意义上说，ZigBee的光明前途在很大程度上是由于其较低的数据速率20 kbps到250 kbps的，用于取决于频段频率（图2），比标称为1 Mbps的蓝牙和54 Mbps的Wi - Fi的技术数据速率低。ZigBee的不Fi一样发送电子邮件和大型文件，或蓝牙一样传送文件和音频。对于发送传感器的读数，这是典型的数万字节数，高带宽是没有必要，ZigBee的低带宽有助于它实现其目标和鲁棒性的低功耗，低成本 由于ZigBee应用的低带宽要求，ZigBee节点大部分时间可以，从而节省电池电源，然后醒来，快速发送数据，回去。而且，由于ZigBee可以从睡眠模式过渡到15毫秒或更少主动模式下，即使是睡眠节点可以达到适当的低延迟。有人扳动支持ZigBee的无线光开关，例如，将不会是一个唤醒延迟知道前灯亮起。与此相反，支持蓝牙唤醒延迟通常大约三秒钟。 一个ZigBee的功耗节省很大一部分来自802.15.4无线电技术，它本身是为低功耗设计。802.15.4采用DSSS（直接序列扩频）技术，例如，因为（跳频扩频）另类医疗及社会科学院将在保持一样使用它的频率过大的权力同步。 ZigBee节点，使用802.15.4，几个不同的沟通方式之一，然而，某些方面比别人更多的使用权力。因此，ZigBee的用户不一定能够实现传感器网络上的任何方式选择和他们仍然期望多年的电池寿命是ZigBee的标志。事实上，一些技术专家小型无线传感器，即使功率ZigBee 一个ZigBee网络节点可以消耗额外的功率，例如，如果它试图避免与其他节点的传输或与其他无线电源传输重叠的传输。在ZigBee 802.15.4无线电的使用实现CSMA / CA（载波侦听多址接入冲突避免）技术，与ZigBee节点使用CSMA / CA是基本上采取了听先于谈话的方式，看是否有无线电通信已经展开。但是，传感器营销公司恩贝尔公司副总裁兼ZigBee联盟的副主席Venkat Bahl正如所指出的，这不是一个首选的方法。“有听的权力，”Bahl说，“我们不喜欢这样做。” ZigBee和802.15.4通讯的另一个选择是指路明灯模式，通常睡觉醒来网络节点定期从网络的控制节点接收同步“灯塔”的指令。但是，也因为时间的不确定性，特别是节点打开，以免错过早期一盏明灯。 为了尽可能节省电力ZigBee采用一种简单交际策略,talk-when-ready发送数据时,数据准备派遣然后就等着自动确认。两ZigBee联盟主席和电子802.15,talk-when-ready是“开门见山地”计划,但却是一种很有电力效率的策略。“我们在广泛的分析,了最好的节能策略”Heile说。“我们发现,我们在发送才离开那包东西和承认它。如果你不想让他信息,它只表示你失败,所以重发给你。你有更好的电源管理并确定它是否安静，然后再。” 幸运的是，这种当面策略导致RF干扰非常小。这主要是因为ZigBee节点具有非常低的占空比，。其他ZigBee节点，以及Wi - Fi和蓝牙模块，可以轻松应付这么小，频繁爆发。 ZigBee的通话时就绪计划并不适合所有的目的，但是例如，在成千上万的微型传感器网络进入战区下降到监视敌方部队调动，积蓄力量提供的仍可能是不够的。每个网络节点周期性地发送和反复通过网状网络配置中的其他节点附近多次以达到网络控制器的大碰撞和重发的数