第41节：创新技术推动城市智慧化进程（5 ）

    Zigbee/Zigbee Pro 定义了网络层、安全层、应用层，以及各种application
profile ；

    Zigbee/Zigbee Pro 定义的网络拓扑结构为星形网络和mesh网络结构的结合，
具有自组织、自愈能力；

    Zigbee的网络层采用按需路由算法AODV，在节能和网络性能上都有很大的优
势；

    Zigbee Pro安全性更加灵活：支持分离密钥；提供“标准安全模式”和“高
级安全模式”两种安全模式，标准安全模式能保护特定的节点对节点的应用级数
据不被网络中其他无关节点获取，高级安全模式为设备验证、密钥管理和分配提
供更有效的保护。

    Zigbee联盟有较多的成员，并且已经形成了一个较为完整的产业链，很多厂
商生产出大量基于Zigbee/Zigbee Pro 的无线通信芯片，并且很多系统集成商针
对各种短距无线通信应用提供了很多基于Zigbee/Zigbee Pro 的系统解决方案，
Zigbee/Zigbee pro 是目前应用最广泛、解决方案最多的一种标准。

    尽管Zigee 标准体系已比较完善，但目前各厂家的Zigbee产品仍然存在无法
兼容问题，Zigbee pro（2007规范）已经开始着手解决此问题。

    （4 ）Z-Wave技术

    Z-Wave是低功率、近距离物物无线互联应用的一种解决方案，主要面向家庭
住宅与轻型商业环境。Z-Wave的低功耗、低成本、易用性以及健壮性使其易于嵌
入电器产品，特别是使用电池供电的遥控器以及各种传感器。

    Z-Wave使用868.42MHz 和908.42MHz 两个频段进行通信并为低负荷传输优化，
具备9.6Kbps 和40Kbps两种通信模式，主要适用于传输控制指令及设备元数据的
无线传输应用。Z-Wave支持网状拓扑，其多点对多点的连接方式可提供更高的可
靠性及更大的覆盖范围。

    Z-Wave不是一个开放的标准，仅向Zensys（已被Sigma Designs 收购）的授
权客户提供。Zensys与超过160 家制造基于Z-Wave标准的产品的制造商共同组成
了Z-Wave联盟。作为ZigBee的有力竞争者，Z-Wave近年来在家庭自动化领域发展
迅速，商用化程度较高，目前已在该市场占据了主要份额。

    自从Z-Wave技术的开发商Zensys于2005年推出了面向Z-Wave通信的芯片ZW0201，
到目前为止共有上百种基于Z-Wave技术的产品面世，主要用于照明控制、传感器、
HVAC控制、家电控制、安防等领域。在欧美地区，已经有上百万的家电使用了Z-Wave
技术。

    （5 ）WirelessHART技术

    WirelessHART是由HART通信基金会开发的开放式无线网络技术，使用了一种
时间同步、自适应、自修复的网状结构，并支持运行于IEEE 802.15.4 定义的2.4GHz
ISM 频段。其开发目的是为了满足过程测量、控制以及资产管理应用中对可靠、
安全、高效的无线通信的关键需求。由于其基于HART通信协议的设计，WirelessHART
在使客户能够快速、方便地在无线技术中获益的同时可以兼容现有的设备、工具
及系统。

    该技术标准在2004年由37家HART通信基金会公司共同开始制定，在2008年9
月19日正式获得国际电工标准委员会（IEC ）的认可，成为一种公共可用的规范
（IEC/PAS 62591Ed.1 ），它是第一个获得这一级别国际认证的工业监控应用解
决方案。

    目前该技术主要用于工业自动化领域，在经过IEC 的认可之后，WirelessHART
在未来市场上对用户的说服力将大大增强，并可能借助广泛安装的基于HART通信
协议的设备迅速拓展无线仪表市场。

    （6 ）蓝牙技术

    蓝牙（Bluetooth ）是一种支持设备短距离通信（一般10m 内）的无线电技
术，能在包括移动电话、PDA 、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之
间进行无线信息交换。

    利用蓝牙技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功
地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为
无线通信拓宽道路。

    蓝牙采用分散式网络结构及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，
工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段，如图11-7所示。其
数据速率为1Mbps.采用时分双工传输方案实现全双工传输。

    （7 ）NFC

    NFC 技术是由Philips 、Nokia 和Sony主推的一种近距离无线通信技术（NFCIP-1），
并向ECMA国际组织提交标准草案。这项开放技术规格NFCIP-1 被认可为ECMA-340
标准，并由ECMA向ISO/IEC 提交标准，现在该技术被批准纳入ISO/IEC 18092.2003
年NFCIP-1 被ETSI批准为TS 102 190 v1.1.1.为了兼容非接触式智能卡，2004年
NFC 论坛又推出了NFCIP-2 规范，并被相关组织批准为ECMA-352、ISO/IEC 21481
和ETSI TS 102 312 V1.1.1.

    其中NFCIP-1 标准详细规定NFC 设备的调制方案、编码、传输速度与RF接口
的帧格式，以及主动与被动NFC 模式初始化过程中，数据冲突控制所需的初始化
方案和条件。此外，这些标准还定义了传输协议，其中包括协议启动和数据交换
方法等。

    NFCIP-2 则指定了一种灵活的网关系统，用来检测和选择三种操作模式之一
：NFC 卡模拟模式、读写器模式和点对点通信模式。选择既定模式以后，按照所
选的模式进行后续动作。网关标准还具体规定了RF接口测试方法（ISO/IEC 22536
和ECMA-356）和协议测试方法（ISO/IEC 23917 和ECMA-362）。这意味着符合NFCIP-2
规范的产品将可以用做ISO/IEC 14443 A 和B 以及Felica（Proximity Cards ）
和ISO 15693 （Vicinity Cards）的读写器。

    

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