지그비 (ZigBee) 라는 단어는 꿀벌이 꽃가루 위치를 발견했을 때 지그재그 댄스를 통해 동료에게 정보를 교환한다는 것을 알려준다. 작은 동물이 간단한 방식으로' 무선' 통신을 실현했다고 할 수 있는데, 사람들은 이를 저전력, 저비용, 낮은 복잡성, 저속도에 중점을 둔 단거리 무선 네트워크 통신 기술이라고 부르며 깊은 의미를 담고 있다. 지그비 기술은 완전히 독특한 새로운 표준이 아니다. 물리적 계층, MAC 계층, 링크 계층은 모두 IEEE802. 15.4 표준을 채택하고 있지만 이를 바탕으로 개선 및 확장이 가능합니다. 네트워크 계층, 애플리케이션 컨버전스 계층 및 상위 애플리케이션 사양은 지그비 컨소시엄에 의해 개발되었습니다. 지그비의 특징은 비교적 두드러진다. 특히 저전력, 저비용 방면에서 주로 다음과 같은 방면에서 나타난다 [2].

① 저전력 소비. 저전력 대기 모드에서는 5 번 건전지 2 개가 1 개 노드에서 6 ~ 24 개월 이상 작동할 수 있습니다. 이것은 지그비의 두드러진 장점이다. 대조적으로, Bluetooth 는 몇 주 동안만 작동할 수 있고, WiFi 는 몇 시간만 일할 수 있다.

② 원가가 낮다. 프로토콜 (Bluetooth 보다 작은110) 을 크게 단순화하여 통신 컨트롤러에 대한 요구 사항을 줄입니다. 예측 분석에 따르면 805 1 기반 8 비트 마이크로컨트롤러에서는 전체 기능 마스터 노드에 32KB 코드가 필요하고, 하위 기능 노드에는 4KB 코드만 필요하고, 지그비는 프로토콜 로열티가 없는 것으로 나타났습니다.

③ 속도가 느리다. 지그비는 각각 250kbps(2.4GHz), 40kbps(9 15MHz) 및 20kbps(868MHz) 의 원시 데이터 처리량을 제공하는 20 ~ 250 kbps 의 낮은 속도로 작동합니다

4 근거리. 전송 범위는 일반적으로 10 ~ 100 m 사이이며, 무선 주파수 송신 전력을 늘린 후 1 ~ 3 km 로 늘릴 수 있습니다. 인접한 노드 사이의 거리를 나타냅니다. 노드 간 라우팅 및 통신 트렁킹을 사용하면 전송 거리가 더 멀어집니다.

⑤ 짧은 지연. ZigBee 는 응답 속도가 비교적 빨라서 일반적으로 수면에서 작업으로 전환하는 데 15ms 만 필요하고, 노드 액세스 네트워크에는 30ms 만 있으면 더 많은 에너지를 절약할 수 있습니다. 비교하면 Bluetooth 는 3 ~ 10, WiFi 는 3s 가 필요합니다.

⑥ 용량이 크다. 지그비는 스타, 플레이크, 메쉬 네트워크 구조를 사용할 수 있으며, 마스터 노드는 여러 하위 노드를 관리할 수 있고 마스터 노드는 최대 254 개의 하위 노드를 관리할 수 있습니다. 동시에 마스터 노드는 상위 계층 네트워크 노드에서도 관리할 수 있으며 최대 65,000 개 노드의 큰 네트워크를 형성할 수 있습니다.

⑦ 프로토콜은 간단하고 안전합니다. 지그비 스택의 평균 길이는 블루투스 1/4 에 불과합니다. 이러한 간소화는 비용 절감, 상호 작용 및 서비스 용이성에 매우 중요합니다. 지그비 기술은 데이터 무결성 검사 및 인증 기능을 제공하고, 3 단계 보안 모델을 제공하며, 보안 속성을 유연하게 식별하여 네트워크 보안을 효과적으로 보호합니다.

8 무면허 대역. 직접 시퀀스 확산 스펙트럼은 산업 과학 및 의료 (ISM) 대역 -—2.4GHz (글로벌), 9 15MHz (미국) 및 868MHz (유럽) 에 사용됩니다.

위에서 언급한 지그비의 주요 기술적 특징에서 알 수 있듯이 IEEE802. 15.4 표준에 따라 수천 개의 작은 센서가 공동 통신을 가능하게 합니다. 또한 릴레이를 사용하여 전파를 통해 한 센서에서 다른 센서로 데이터를 전송하면 통신 효율성이 매우 높아집니다. 지그비 기술은 기존의 다양한 무선 통신 기술에 비해 저전력 및 저속 무선 센서 네트워크에 가장 적합합니다.