無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )(WSNs)市場(chǎng)蓬勃發(fā)展,Harbor Research預測,無(wú)線(xiàn)傳感設備的出貨量在2010年將達到2億個(gè),ABI Research更是大膽預測該數字將達到3億個(gè)。
如果這些預言成真,將需要廣泛的組網(wǎng)技術(shù)來(lái)將上百個(gè)節點(diǎn)組織成一個(gè)網(wǎng)絡(luò )(目前實(shí)際應用的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的節點(diǎn)數一般不超過(guò)10個(gè))。
這些節點(diǎn)相互之間需要在任何時(shí)候都能進(jìn)行通信,而且要盡量避免來(lái)自其它RF源的干擾。進(jìn)一步說(shuō),這些節點(diǎn)必須具有可靠性,超低功率(因為節點(diǎn)通常由電池供電且一般不易接近),成本低廉,易于安裝和維護。
為了滿(mǎn)足這些要求,工程師們開(kāi)發(fā)了一系列無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )方案。ZigBee可能是最著(zhù)名的一個(gè)。然而,除了ZigBee之外,還有一些經(jīng)過(guò)驗證的專(zhuān)利協(xié)議。
例如,ANT的Practical Wireless Network協(xié)議非常適用于星型網(wǎng)絡(luò )和對等網(wǎng)絡(luò ),這兩種網(wǎng)絡(luò )拓撲是當前無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )最常用的拓撲結構。更重要的是,ANT經(jīng)過(guò)證實(shí)是一種可以用于上百萬(wàn)個(gè)節點(diǎn)的技術(shù),該技術(shù)已經(jīng)被一些主要的消費電子生產(chǎn)商采用。下面,讓我們詳細比較一下這兩種無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。
仿照藍牙在個(gè)域網(wǎng)(PANs)短距離無(wú)線(xiàn)標準上取得的成功,ZigBee聯(lián)盟已經(jīng)為無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )引入了事實(shí)上的標準。以“無(wú)線(xiàn)控制簡(jiǎn)化工作”為口號的ZigBee標準贏(yíng)得了眾多半導體大廠(chǎng)的支持,該標準基于IEEE 802.15.4標準的物理層(PHY)和媒體接入控制層(MAC)協(xié)議,支持聯(lián)盟制定的網(wǎng)絡(luò )層(NWK)和應用層(APL)協(xié)議。
像很多基于標準的協(xié)議一樣,ZigBee聯(lián)盟為了使參與的各方都滿(mǎn)意同時(shí)保證可互操作性不得不增加了一些額外特征,這樣就使得協(xié)議棧增大,效率降低,最終導致能量消耗增加。