3.3 ZigBee
实际上，ZigBee无线通信技术是一种基于IEEE 802.15.4标准的低功耗、低速率的局域网协议。如图3-25所示为ZigBee协议特点。
图3-25 ZigBee协议特点
总而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通信技术，同时也是一种低速短距离传输的无线网络协议，在移动互联网中被广泛运用。
3.3.1 ZigBee的发展进程
根据国际标准规定，ZigBee技术是一种具备短距离传输、低功耗的无线通信技术。ZigBee无线通信技术，又可以称为紫蜂协议，这一名字来源于蜜蜂的舞步。
由于蜜蜂（Bee）需要通过飞翔和“嗡嗡”（Zig）地抖动翅膀来与同伴传递花粉，获取彼此的所在方位信息，因此可以将蜂蜜群看作是一个通信网络。
这一网络系统内部具备近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率等基本特征，主要适用于自动控制和远程控制范围，并且可以嵌入各种通信设备。
ZigBee标准化组织涵盖两大部分，分别是IEEE 802.15.4工作组与ZigBee联盟。如图3-26所示为ZigBee标准化进展。
图3-26 ZigBee标准化发展
从ZigBee发展进程来看，它与IEEE 802.15.4有着密不可分的联系。实际上，ZigBee最底层技术是基于IEEE 802.15.4形成的。我们既可以将ZigBee看作是一种技术，也可以将它看作是某一种商标。
当ZigBee作为技术时，是一种相对高层技术，这时该技术的物理层和媒体接入控制层将会直接引用IEEE 802.15.4，两者直接有着相互依存的关系。
专家提醒
IEEE 802.15.4是一种低速率的无线局域网物理层和媒体接入的控制协议，隶属于IEEE 802.15工作组，是ZigBee规范基础。如图3-27所示为IEEE 802.15.4无线网络。
树状网络是点对点网络的一种表现形式，也是ZigBee最为典型的网络拓扑结构。在点对点网络中，只要某一终端具备接收无线信号的功能就可以直接省略转发这一步骤，实现与其他设备之间的连接。
图3-27 基于IEEE 802.15.4无线网络
网状拓扑网络是一种组成结构相对复杂的网络，具备自组织、自愈合的能力，也是一种较为特殊的、按接力方式传输的点对点网络结构，其路由器可以实现自动建立与自动维护。
ZigBee网络系统中只涵盖一个网络协调器，负责整体网络的建设。但在ZigBee中，含有多个网络路由器，同时要求构成协调器和路由器的器件必须是全功能设备。
3.3.2 ZigBee协议无线结构标准
移动物联网中无处不在的无线网络将为用户提供一种不受时间、地点局限的信息访问服务，而ZigBee同样也具备无线技术与设备优势。例如，将便携式医疗设备与无线网络连接，便可以随时获取被监测病人的血压、脉搏、呼吸等相关信息，如图3-28所示。
图3-28 便携式医疗设备
作为一项基于IEEE 802.15.4标准的无线网络技术，ZigBee技术有望将无线传感器置于各类应用中。与此同时，将该技术应用于移动物联网应用中，还有利于满足移动物联网传感器布局时所需的大规模、短距离信息传输需求。如图3-29所示为ZigBee协议无线结构标准。
图3-29 ZigBee协议无线结构标准
ZigBee协议无线结构标准的每一层级分别具备的功能与承担的任务如图3-30所示。
图3-30 ZigBee协议无线结构层分析
3.3.3 ZigBee智能生活
智能生活逐渐成为当前生活潮流指标，随着居民生活收入与生活水平的提升，越来越多的人懂得享受生活，热爱生活，智能家居生活方式为人们提供了一种全新的智能化体验，如图3-31所示。
图3-31 智能家居场景
基于ZigBee技术，智能家居逐渐走向多元化。特别是与移动物联网之间的融合，更是推动了移动终端在智能家居中的深入应用。例如，夏天和冬天在家使用空调时，设备会根据室内温度进行工作状态自动调节，当移动终端与智能家居系统实现连接时，还可以使用移动终端直接控制智能家电设备，如图3-32所示。
图3-32 ZigBee智能生活
综上所述，将ZigBee技术应用到智能生活领域，可实现各家电设备的信息收集，并将所有信息集合传递到中央控制装置中，在一定程度上能为居民提供舒适、便捷的居住环境，推动智能家居的自动化和网络化进程。
专家提醒
移动物联网网络应用是一种综合性的网络格局，在移动物联网系统中主要用于实现系统各要素、数据与数据之间的互联。
移动物联网系统中的每一种网络都具备不同的特征与应用场景，在系统运行时只有实现网络间的连接，才能最大限度地发挥各自的价值。也就是说，在现实应用中，数据往往都由多种网络联合的形式进行传输，如图3-33所示。
图3-33 移动物联网数据传输