無線傳感ZigBee技術在物聯網中的應用

于瑩瑩

摘 要：隨著我國互聯網無線技術的不斷發展，物聯網時期來臨，而物聯網的廣泛使用推動了無線傳感ZigBee技術的全面發展，傳統模式下無線傳感技術已經無法滿足現階段物聯網的實際要求，應該針對物聯網平臺的特殊性，積極引進ZigBee技術，以此實現物聯網信息的信息通信。文章分別介紹了物聯網以及ZigBee技術，以此作為基礎，總結出ZigBee技術在物聯網中的應用。

關鍵詞：無線傳感;ZigBee技術;物聯網;網絡波動

0 引言

隨著我國科學技術整體水平的不斷發展和提升，現階段5G信息通信模式的出現，為物聯網全面發展提供了有力的基礎理論支持。計算機系統、互聯網平臺以及信息通信技術的發展，為世界范圍內的工業發展帶來了全新提升。而物聯網平臺在未來還將實現原創類型的技術突破，推出智能家電、智能電力網絡以及智能化汽車等技術創新成果，最終構成全面互聯網的整體系統局面。

1 物聯網概述

物聯網的網絡運行從本質上看屬于一種網絡連接理念，其主要運行目的是將信息流通以及設備感應與互聯網相互連接，進而有效完成物體與物體、人與物體的直接連接，最終在此基礎上，構成相互連接的網絡結構體系。在實際操作和運轉過程中，物聯網模式的主要優勢是針對物品對象進行全面管理，故物聯網系統的構建需要在移動信息通信技術的基礎上，開展系統優化和完善，其中RFID電子技術起到了重要作用，具有現實意義。換句話說，物聯網基礎網絡結構體系需要在RFID電子技術的基礎上開展，并且通過先進技術手段，有效與互聯網平臺、信息數據管理系統以及連接技術等有機結合，以此形成大型應用的終端模式，并且以大量移動模式標簽所連接的網絡作為運作核心。物聯網模式由于自身的優勢和運作特點，在未來系統操作中會進一步超越互聯網模式，最終實現全球化的物聯網模式覆蓋，最大限度提升社會發展以及人們生活水平[1]。

2?ZigBee技術概述

ZigBee技術是一種雙向無線數傳技術和系統，具有成本低廉、方面快捷、使用簡便、能耗低等優勢，受到了世界各個國家的積極研究和探索。采用ZigBee技術的無線傳送感應網絡結構在實際系統運轉過程中，主要的作用是將物聯網網絡平臺內部目標區域里具有一定特殊功能的微型傳出節點，通過無線信息通信的模式進行相互連接，一旦節點接收到網絡管理層的指令，其系統內部運行軟件程序會通過網絡線路的選擇、信息接收模塊等相關功能實現物聯網信息的流通。

ZigBee技術具有數據傳輸速度快、信息通信范圍較小等特點。

2.1 ZigBee技術網絡總體容量較大

可以有效應用于在不同類型和使用方向的網絡結構，如星狀網絡結構、片狀網絡結構、網狀網絡結構等。

2.2 ZigBee技術運作穩定性較高

可以最大限度地降低網絡波動系數，提高網絡整體結構的穩定，可用于用防止碰撞設備。

2.3 ZigBee技術安全系數較高

一旦網絡產生外部入侵行為，ZigBee技術可以依靠物聯網進行監控和評定，具有較高的預警能力。

2.4 ZigBee技術的整體功能消耗較低

在實際運作時可以為設備運轉提供至少兩種運作模式和工作狀態，其一是設備激活模式，其二是設備的休眠狀態，可以有效滿足設備的實際要求。

2.5 ZigBee技術延時較低

尤其是對于從休眠狀態下轉化為激活狀態的設備，技術狀態切換時間較短，同樣可以保證較低的延時。

2.6? ZigBee技術適用范圍相對較小

為了保證設備的運作效率和速度，在實際使用過程中其范圍數據應該保證在10～75米之間。

3 ZigBee技術在物聯網中的應用

3.1? 系統結構硬件應用

應用ZigBee技術的物聯網主要由互聯網結構系統、節點結構系統以及網絡安全協議等三個方面共同組成，其中ZigBee技術的應用在系統結構硬件設備、設備功能以及結構層面等方面，需要根據不同類型的網絡方向進行詳細區分，ZigBee技術的網路結構組成包含傳感設備節點設置、管理區域節點設置、信息通信衛星節點設置以及用戶使用界面節點設置等。由于信息通信區域的主要結構組成是負責接受或者發送物聯網傳輸的信息，ZigBee技術無線傳感節點組合網絡成功的關鍵因素是信息通信區域的選擇[3]。

3.2? 系統結構軟件應用

在物聯網網絡系統中，傳送感應節點通常會選擇體積較小的嵌入式結構系統，其中ZigBee技術在物聯網節點中的軟件平臺設計，需要依靠集成環境下的系統和軟件作為基礎開發背景。ZigBee技術的無線區域的軟件系統設計主要運轉方向，需要依靠系統結構操作有效實現，并且其系統的運作模式通常使用時間輪回詢問模式。當物聯網系統在各個階層進入初始化狀態時，整體結構系統將全面進入低能耗模式，以此保證系統可以入場運轉。一旦系統被激活后，將會進入喚醒狀態，進而開展事件的處理。事件處理結束后，系統會再次休眠，進入低能耗運作模式。

3.3? 系統開發應用

物聯網的系統開發應用平臺也被稱為系統的應答設備，在運作時可以隨時切換模式，并且利用EPC功能可以隨時讓物聯網平臺進入能耗較低的休眠模式，防止網路平臺出現不必要的能量損耗。比如：信息收集和閱讀設備在日常操作時，一旦接受電子標簽或者儀器的數據，所經過的天線就發射出具有一定波長頻率的信號，此為無線電能頻率產生的能量，可將物聯網工作狀態激活，并向閱讀設備發送屬于物聯網獨有的信息代碼，從而實現設備穩定運行。如果使用EPC電子模式數據標簽，則可以幫助閱讀設備的提高運作效率和速度。在物聯網操作流程中，閱讀設備是信息和數據的承載體，通常是信息流通渠道，主要操作用是為了收集相關信息，并且將有效信息發送至數據處理和交換系統進行后續技術處理。

3.4? 系統電力應用

ZigBee是物聯網電力系統的重要組成部分，作用是幫助電力系統節省基礎能量消耗，從而節約電力能源，降低經濟成本支出。而在物聯網使用過程中的能源節省，需要針對用電設備進行詳細的監控和管理，詳細收集設備用電的信息以及數據，以此為基礎針對信息和設備數據進行科學合理的數據計算分析，進而針對物聯網的電力使用情況實施技術引導。而在電力企業設備節能方面進行綜合分析，應充分了解和分析電力供應區域的用電現狀，有效調整電力使用峰值負荷總量，在滿足用戶電力使用實際要求的同時，盡可能減小電力成本。

4?結語

將ZigBee技術應用于物聯網平臺，執行相關數據信息標準和網絡安全協議，可以為物聯網平臺提供結構支持，有效解決無線傳感在實際運作過程中可能產生的問題和不足。

[參考文獻]

[1]林劍.無線傳感ZigBee技術在物聯網中的應用[J].通訊世界，2018（4）：77-78.

[2]徐志敏.物聯網中無線通信技術應用分析[J].科學與信息化，2020（28）：40.

[3]靳祺楨.淺析物聯網技術與相關技術的結合應用[J].網絡安全技術與應用，2016（7）：105-106.

（編輯 王永超）