無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)市場蓬勃發(fā)展,Harbor Research預(yù)測,無線傳感設(shè)備的出貨量在2010年將達(dá)到2億個,ABI Research更是大膽預(yù)測該數(shù)字將達(dá)到3億個。
如果這些預(yù)言成真,將需要廣泛的組網(wǎng)技術(shù)來將上百個節(jié)點(diǎn)組織成一個網(wǎng)絡(luò)(目前實(shí)際應(yīng)用的無線網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)一般不超過10個)。
這些節(jié)點(diǎn)相互之間需要在任何時候都能進(jìn)行通信,而且要盡量避免來自其它RF源的干擾。進(jìn)一步說,這些節(jié)點(diǎn)必須具有可靠性,超低功率(因?yàn)楣?jié)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(hù)。
為了滿足這些要求,工程師們開發(fā)了一系列無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方案。ZigBee可能是最著名的一個。然而,除了ZigBee之外,還有一些經(jīng)過驗(yàn)證的專利協(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?fù)涫钱?dāng)前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)最常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。更重要的是,ANT經(jīng)過證實(shí)是一種可以用于上百萬個節(jié)點(diǎn)的技術(shù),該技術(shù)已經(jīng)被一些主要的消費(fèi)電子生產(chǎn)商采用。下面,讓我們詳細(xì)比較一下這兩種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
仿照藍(lán)牙在個域網(wǎng)(PANs)短距離無線標(biāo)準(zhǔn)上取得的成功,ZigBee聯(lián)盟已經(jīng)為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)引入了事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。以“無線控制簡化工作”為口號的ZigBee標(biāo)準(zhǔn)贏得了眾多半導(dǎo)體大廠的支持,該標(biāo)準(zhǔn)基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用層(APL)協(xié)議。
像很多基于標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議一樣,ZigBee聯(lián)盟為了使參與的各方都滿意同時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(dǎo)致能量消耗增加。