基于ZIGBEE无线传输协议的微型烟雾报警系统模板.doc

基于ZIGBEE无线传输协议微型烟雾报警系统

专业: 电子信息工程

摘要: 现在, 移动互联已经进入了我们生活方方面面, 信息与数据无处不在, 嵌入式系统改变着大家生活方法。本文意在利用Zigbee无线通信协议, 配合CC2530模块, 期望能完成一套智能监控烟雾报警系统, 实现在安卓智能手机上完成对实时温度信号监控。经过广泛查阅研究传感器技术、 无线通信技术方面文件资料以后, 本文采取现在较之其她方案愈加低功耗、 低成本、 组网灵活ZigBee无线通信技术组建监控网络, 使用多个传感器检测信号, 经过wifi无线局域网实现远程通信, 将数据上传到安卓智能手机用户端上。该微型监控系统, 实现了监控网络组建、 数据采集与传输、 远程信息交互。关键研究内容以下: 1、 讨论实现家庭烟雾监控报警系统意义, 中国国外各个国家, 在这个领域发展现实状况, 未来趋势。比较组网过程能够使用多种组网技术, 具体分析本方案所使用Zigbee技术优点。2、 提供基于WIFI无线局域与Zigbee家庭无线监控系统总体设计框图, 传感器负责搜集相关数据, 经由zigbee模块传输数据到当地服务器, 再由服务器经过wifi传输到安卓手机用户端上显示。经过对应软件编程实现数据从硬件端到用户端传输。3、 对整个系统进行了软硬件联合调试, 调试结果说明系统实现了预期功效。并对论文大致脉络进行一个系统化梳理, 而且对不足之处加以总结。

关键词: zigbee 无线通信 传感器 烟雾报警

Micro smoke alarm system based on Zigbee wireless transmission protocol

Major: Electronic Information Engineering

Abstract: With the development of mobile Internet, we live in an era full of the information and data.The Zigbee wireless communication protocol is used to complete a set of intelligent monitoring of smoke alarm system, cooperating CC2530 modules, implemented on android smartphone for real-time monitoring of temperature signal in this paper. Through broadaccess to the sensor technology, wireless communication technology of the literature, this design with Zigbee is more power-saving, lower cost, more flexible, monitoring a variety of sensors through wifi wireless local area network to realize remote communication, uploading data to android smartphone on the client side.It is mainly discussed as fellows: 1. the meaning of family smoke monitoring alarm system.Research in the field of the present situation and the development situation at home and abroad. a detailed analysis on advantages and disadvantages of Zigbee. 2. Zigbee home wireless monitoring system is based on WIFI while various sensors is responsible for collecting relevant data, through the Zigbee module to transmit data to a local server, and then by the server via WIFI transfer to shown on the android client in order to implement the data from the hardware to the client. 3.Joint debugging on both software and hardware. The results of debugging show that the system has realized the anticipated function. At the end of the paper ,it summarizes what can we do to get a further perfection.

Key words: Zigbee Wireless Communication Sensor Smoke Warning

目 录
1．引言 6
1.1选题意义 6
1.2 中国外相关研究现实状况与趋势 6
1.3 本文关键内容 7
2. 整体设计方案概述 8
2.1 系统总体设计思绪与方案 8
2.2 无线通信技术对比 8
2.2.1 蓝牙(Bluetooth)技术 9
2.2.2 Wi-Fi(无线高保真)技术 9
2.2.3 IrDA(红外线数据协会)技术 9
2.2.4 ZigBee(紫蜂)技术 9
2.2.5 UWB(超宽带)技术 9
2.2.6 NFC(近距离无线传输)技术 10
3. 系统硬件平台 11
3.1 CC2530芯片介绍 11
3.2开发板原理 12
3.3 传感器 14
3.3.1 MQ-2气体传感器 14
3.3.2 DS18B20 数字温度计 15
4. 系统软件开发平台 16
4.1 IAR Embedded workbench 16
4.2 smartRF flash programmer 16
4.3 程序代码 17
4.3.1 Z-Stack协议——发送函数AF_DataRequest 17
4.3.2 上位机程序 19
5. 系统运行测试与调试反馈 24
6. 总结 27
参考文件 28
致谢 29
外文资料汉字译文 30
外文资料原文 38

1．引言
1.1选题意义
伴随社会进步, 信息科技不停发展, 大家已经从初互联网PC时代, 进入到移动互联网时代。
无线通信技术与传感器技术以及嵌入式技术飞速发展, 多种应用层出不穷, 为大家生活工作带来了方便。对家居环境要求也变得越来越高, 在家庭中使用多种电子产品以及天然气过程中会引发产生火灾安全隐患, 所以需要一个家庭检测系统。能够立刻发觉险情并通知户主, 方便于将安全意外事故发生可能性降低, 带来人身伤害与经济损失降到最低。
本文中Zigbee无线烟雾监控系统应用了多个技术: 无线通信技术, 传感器技术, 计算机技术, 嵌入式技术。将她们有机结合, 组成一个含有家庭监控、 报警综合应用系统。传统家庭监控系统通常都采取有线布线方法来进行连接, 然而这种方法带来缺点显而易见: 安装复杂、 维护性差、 成本较高、 可靠性不够高等。本文使用zigbee技术组建局部区域网络, 能够在较低成本下完成易组装与高可靠性家庭烟雾监控系统, 同时经过家庭wifi构建无线局域网, 把数据上传到PC, 和手机上, 使得信息监控愈加便捷与方便。

1.2 中国外相关研究现实状况与趋势

无线烟雾监控属于智能家居范围, 是一个融合了自动化控制、 计算机网络、 有线或者无线通信技术于一体智能化网络系统。智能家居最早出现于上世纪80年美国联合技术企业承建“城市广场”, “城市广场”是1984年美国联合技术企业对位于康涅狄格州哈特福德市一座金融大厦进行了一定智能化改造以后结果, 被认为是世界上最早智能大厦。该大厦装备了一整套自动化系统, 用于设备管理, 信息通信, 水电控制, 以及自动办公。这些功效成为了以后智能建筑领域标志性功效搭配。伴伴随这一方案成功实践, 各个国家地域服务提供商陆续推出了自己处理方案。[[] 中国智能家居市场发展汇报
]
新加坡处理方案能够实现三表自动抄送, 防火防盗等报警功效, 家用电器控制功效, 可视化对讲功效等。
美国ATT企业凭借其在网络基础设施上优势, 利用Agere Systems Commpy trueone处理方案, 能够为用户提供将监控信息发送到远端个人计算机或者手机上服务。
相较于发达国家, 中国智能家居技术起步较晚, 而且加之人口多、 区域经济发展差异性等原因, 使得智能家居发展受阻。近几年国家宏观调控经济政策出台, 对物联网及无线通信领域创新扶持, 以及移动互联网浪潮来袭, 使得智能家居重新走进大家视线。在中国北上广深地域, 智能家居已经生根落地, 进入了很多家庭。
家庭监控作为智能家居一个关键分支, 关键展现出以下多个趋势: 一、 信息传输方法从以前有线方法转为更为高效便捷无线传输方法; 二、 监控功效从单一化向多功效融合进行演进; 三、 当地监控向远程监控进行发展, 智能手机成为了热门监控端。

1.3 本文关键内容

在第一章与第二章讨论实现家庭烟雾监控报警系统意义。中国外该领域研究现实状况与发展情况。比较组网过程能够使用多种组网技术, 具体分析本方案所使用Zigbee技术优点。
在第三章第四章提供基于WIFI无线局域网与Zigbee家庭无线监控系统总体设计框图, 传感器负责搜集相关数据, 经由zigbee模块传输数据到当地pc, 再由pc经过wifi传输到安卓手机用户端上显示。经过对应软件编程实现数据从硬件端到用户端传输。
在第五章对整个系统进行了软硬件联合调试, 测试性能直至达成所需功效标准。并对论文进行总结梳理, 指出能够深入深入地方。

2. 整体设计方案概述
2.1 系统总体设计思绪与方案
2.1.1 系统需要实现功效概述
1) 室内可燃气体（瓦斯）泄露检测。家庭中, 如若使用天然气没有立刻关闭, 那么轻易造成瓦斯泄露, 对人体呼吸产生影响, 危害住户健康。严重时, 甚至产生家庭火灾。一旦能立刻发觉, 便能大大降低损失。
2) 室内温度检测。实时获取室内温度, 能够帮助户主立刻调整室内温度以达成最舒适温度值, 提升居住体验。同时也作为烟雾报警辅助检测参数存在。
3) 室内光强检测。判定室内是否光照通畅, 同时能够判定使用场景是白天还是黑夜。
4） PC上位机用户端搜集ZIGBEE协调器传输过来数据。
5） 建立一个wifi无线局域网, 使得手机和PC处于同一局域网中。经过PC上位机和手机建立通信, 将数据传输到手机app上。

2.1.2 系统总体设计方案

温度传感器
ZIGBEE模块2
光敏传感器
烟雾传感器
Zigbee模块1
PC上位机
手机用户端

图2.1 系统设计方案步骤图

2.2 无线通信技术对比
现在使用较广泛近距无线通信技术有蓝牙(Bluetooth),无线局域网802.11(Wi-Fi)和红外线数据传输(IrDA).另外, 还有部分含有发展潜力近距无线技术标准, 分别是ZigBee,超宽频,短距通信,WiMedia,GPS,DECT,无线1394和专用无线系统等。
2.2.1 蓝牙(Bluetooth)技术
蓝牙作为短距离通信一个。可用于无线数据与语音通信, 成本低, 通信距离短。
优势: ⑴安全性高。蓝牙设备在通信时, 工作频率是不停地同时改变, 也就是跳频通信。双方信息极难被抓获, 预防被破解或恶意插入欺骗信息。⑵易用性。蓝牙技术是一项即时技术, 不要求固定基础设施, 且易于安装和设置。
不足: ⑴通信速度不高。只能用于轻量级应用, 对传输速度不敏感应用场景。⑵传输距离短。通常不超出10米。
2.2.2 Wi-Fi(无线高保真)技术
既无线宽带。通信协议全名为IEEE 802.11b。
优势: ⑴覆盖范围广。其无线电波覆盖范围广, 穿透力强。能够方便地为整栋大楼提供无线宽带互联网接入。⑵速度快。传输数据与语音最高速度可达300Mb/s, 可用于用户接入互联网后完成浏览视频、 下载大文件等。
不足: 安全性相较于蓝牙技术不足, 没有使用调频技术, 即使使用了加密协议, 但仍然暴露在被恶意破解风险之中。
2.2.3 IrDA(红外线数据协会)技术
IrDA使用红外线进行数据传输, 是一个点对点传输技术。
优势: ⑴成本低廉, 不需要申请频率使用权。⑵功耗低, 方便易用。⑶安全性较高。
不足: IrDA是一个视距传输, 通信终端之间必需保持一定距离且不能被其她物体隔断, 作为一个点对点传输技术只能连接2台设备。
2.2.4 ZigBee(紫蜂)技术
ZigBee使用 2.4 GHz 波段, 采取跳频技术。
优势: ⑴低能耗。⑵因为协议简单, 使用成本也随之降低。⑶网络容量大。每个ZigBee网络最多可支持255个设备。
不足: ⑴数据传输速率低。只有10kb/s~250kb/s, 专注于低传输应用。⑵有效范围小。有效覆盖范围为10~75m之间。
2.2.5 UWB(超宽带)技术
UWB（Ultra Wideband）利用非正弦波窄脉冲传输数据, 频谱范围宽。UWB最高支持110MB/s数据传输速率, 在传输过程中数据不需要进行数据压缩。
特点: ⑴信道衰落对数据传输影响小, 载货能力低。⑵精度高, 速度快 。⑶穿透性高, 成本低。
2.2.6 NFC(近距离无线传输)技术
又称近场通信技术, 采取了双向识别和连接NFC现已发展成无线连接技术。它能快速自动地建立无线网络, 为蜂窝设备、 蓝牙设备、 Wi-Fi 设备提供一个“虚拟连接”, 使电子设备能够在短距离范围进行通讯。
特点: 简化了交互过程, 过滤了电子噪声, 成为更安全便捷通信方法。NFC还能够为WIFI、 蓝牙等通信协议进行“加速”, 从而使得传输速率和距离得到提升。
2.2.7 几项无线通信技术横向对比
表2.2上述多个无线通信协议参数表
参数

指标
名称
传输速度
通信距离
频段
安全性
功耗
关键应用
Bluetooth
1Mbps
20-200m
2.4GHz
高
20mA
通信、 汽车、 IT
Wi-Fi
11-54Mbps
20-200m
2.4GHz
低
10-50mA
无线上网、 PC、 PDA
ZigBee
100Kbps
20-200m
2.4GHz
中
5mA
无线传感器网络、 医疗仪器数据采集、 远程控制
UWB
53-480Mbps
0.2-40m
3.1GHz-10.6GHz
高
10-50mA
消防、 救援、 医疗
NFC
424Kbps
20m
13.6GHz
极高
10mA
手机、 近场通信技术

由表2.2我们能够看到, ZIGBEE拥有低功耗, 很好可靠性, 以及足够传输速率, 使得其能够满足家庭无线传输传感器数据需求。
3. 系统硬件平台
3.1 CC2530芯片介绍
CC2530芯片含有以下特征:
关键同时含有高性能和低功耗特征;
符合IEEE 802.15.4标准2.4GHZRF无线电收发机;
灵敏度高, 抗干扰性强;
支件支持CSMA/CA功效;
较宽电压范围（2.0-3.6v）;
数字化 RSSI/LQI支持和强大DMA功效;
能够检测电池状态与温度;
集成了14位模 /数转换adc
集成AES安全协处理器;
一整套强大和灵活开发工具。
如图3.1可见, CC2530功效模块分布情况。

图3.1 CC2530片上系统功效模块

3.2开发板原理
Zigbee开发板有两部分, 以下:
(1) 射频板原理
射频板关键包含了CC2530芯片, 射频天线, 和与应用板接口。原理图如图3.2。
(2) 应用板原理
应用板包含了很多模块, 有led显示电路, JTAG 调试电路, 键盘电路等。led显示电路如图3.3, led显示电路包含了4个发光二极管。用于板级应用。
JTAG调试电路, 如图3.4。
键盘电路, 4个按键, 可针对其开发不一样应用。如图3.5。

图3.2 CC2530射频板部分原理

图3.3 LED显示电路原理

图3.4 JTAG调试电路

图3.5 键盘电路

3.3 传感器
3.3.1 MQ-2气体传感器
该传感器含有广泛测试范围, 优异灵敏度, 稳定, 寿命长, 含有简单驱动电路。家庭和工厂气体检测常使用该传感器, 可检测液化气、 丁烷、 丙烷等气体。如图3.6是该传感器电路基础原理。图3.7则为该传感器实物图。

图3.6 烟雾传感器原理图

图3.7 烟雾传感器实物图

3.3.2 DS18B20 数字温度计
DS18B20 数字温度计是一个单总线器件, 含有体积小, 线路简单优点。DS18B20单端口即可实现通信。测量温度范围在－ 55℃到＋ 125℃之间。 图3.7是该数字温度计简明示意图。

图3.7 数字温度计示意图

4. 系统软件开发平台
4.1 IAR Embedded workbench
IAR Embedded workbench 作为一套完整开发工具, 可用于嵌入式开发调试与代码生成。该开发工具内置了针对不一样芯片代码优化器, Iar embeddedworkbench能够为MSP430芯片生成高效可靠代码。如图4.1是该工具初始化界面。

图4.1 Iar 开发环境初始界面

4.2 smartRF flash programmer
SmartRF由德州仪器TI企业开发, 能够对基于ARM无线MCU中FLASH模块进行编程与烧写。在IAR编写好程序能够向外输出成HEX文件, 利用flash programmer能够直接烧写进flash中, 愈加方便。如图4.2为该工具初始化界面。

图4.1 flash programmer初始化界面

4.3 程序代码

4.3.1 Z-Stack协议——发送函数AF_DataRequest

typedef struct
{
  byte endPoint; //端点号

  byte *task_id; // Pointer to location of the Application task ID.

  SimpleDescriptionFormat_t *simpleDesc; //设备简单描述

  afNetworkLatencyReq_t latencyReq; //枚举结构 必需用 noLatencyReqs 填充

} endPointDesc_t;

目标设备简单描述结构
[AF.h]
typedef struct
{
byte EndPoint; //EP ID (EP=End Point)
uint16 AppProfId; // profile ID（剖面ID）
uint16 AppDeviceId; // Device ID
byte AppDevVer:4; //Device Version 0x00 为 Version 1.0
byte Reserved:4; // AF_V1_SUPPORT uses for AppFlags:4.
byte AppNumInClusters; //终端支持输入簇个数
cId_t *pAppInClusterList;        //指向输入Cluster ID列表指针
byte AppNumOutClusters;    //输出簇个数
cId_t *pAppOutClusterList; //指向输出Cluseter ID列表指针

} SimpleDescriptionFormat_t;
[AF.h]
typedef enum
{
noLatencyReqs,
fastBeacons,
slowBeacons
} afNetworkLatencyReq_t;

第三个参数: uint16 cID 簇ID
第四个参数: len 要发送数据长度
第五个参数: uint8 *buf 指向发送数据缓冲指针
第六个参数: uint8 *transID事务序列号指针。假如消息缓存发送, 这个函数将增加这个数字
第七个参数: 发送选项, 能够由下面一项, 或几项相或得到
AF_ACK_REQUEST 0x10 要求APS应答, 这是应用层应答, 只在直接发送（单播）时使用。
AF_DISCV_ROUTE 0x20 总要包含这个选项
AF_SKIP_ROUTING 0x80 设置这个选项将造成设备跳过路由而直接发送消息。终点设备将不向其父亲发送消息。
返回值:
该函数返回值: afStatus_t类型枚举型, 成功或

4.3.2 上位机程序
关键代码:
void CWsnPcMonitorDlg::ReceiveDataAnalysis()
{
// static int step = 0x00;
int i=0;
unsigned char Id;
unsigned char temh,teml;//数据高低字节

if (CheckReceiveData())
{
Id = dataReceive[2];
teml=dataReceive[3];
temh=dataReceive[4];

switch(dataReceive[1])
{
case 0x80: //握手检测
MessageBox("握手成功! ");

break;

case 0x81: //读取温度
//MessageBox("读取成功! ");

unsigned char flag;
char pChBuf[8];
unsigned int num;

if(temh&0x80)//判定正负
{
flag = 1;
}
else
{
flag = 0;
}

num=teml*625; //小数部分取值每位代表0.0625（精度）
if(flag==1) //判定正负温度
{
pChBuf[0]='-'; //+0x2d 为变"-"ASCII码
}
else
pChBuf[0]='+';
if(temh/100==0)
pChBuf[1]=' ';
else
pChBuf[1]=temh/100+0x30; //+0x30 为变 0~9 ASCII码
if((temh/10%10==0)&&(temh/100==0))
pChBuf[2]=' ';
else
pChBuf[2]=temh/10%10+0x30;
pChBuf[3]=temh%10+0x30;
pChBuf[4]='.';
pChBuf[5]=num/1000+0x30;//忽略小数点后1位数
pChBuf[6]='\0';

//显示温度数值
if (Id == 1)
{
m_temp1 = pChBuf;
}else if (Id == 2)
{
m_temp2 = pChBuf;
}else if (Id == 3)
{
m_temp3 = pChBuf;
}else if (Id == 4)
{
m_temp4 = pChBuf;
}

UpdateData(FALSE);

tempValueBuf[Id-1] = temh+num/10000;
break;

case 0x82: //读取气体
//显示气体数值
if (Id == 1)
{
m_Gas1 = teml;
}else if (Id == 2)
{
m_Gas2 = teml;
}else if (Id == 3)
{
m_Gas3 = teml;
}else if (Id == 4)
{
m_Gas4 = teml;
}

UpdateData(FALSE);

break;
case 0x83: //读取光强

//显示光强数值
if (Id == 1)
{
m_Light1Level = 220-teml;
}else if (Id == 2)
{
m_Light2Level = 220-teml;
}else if (Id == 3)
{
m_Light3Level = 220-teml;
}else if (Id == 4)
{
m_Light4Level = 220-teml;
}

UpdateData(FALSE);

break;

//显示温度计
m_tempDisp1.SetPosition(tempValueBuf[0]);
m_tempDisp2.SetPosition(tempValueBuf[1]);
m_tempDisp3.SetPosition(tempValueBuf[2]);
m_tempDisp4.SetPosition(tempValueBuf[3]);

//显示温度曲线
if (m_SelectPlotIndex == 0)
{
m_plotx.GetChannel(0).AddYElapsedSeconds(tempValueBuf[0]);
m_plotx.GetChannel(1).AddYElapsedSeconds(tempValueBuf[1]);
m_plotx.GetChannel(2).AddYElapsedSeconds(tempValueBuf[2]);
m_plotx.GetChannel(3).AddYElapsedSeconds(tempValueBuf[3]);
}
else if (m_SelectPlotIndex == 1)
{
m_plotx.GetChannel(0).AddYElapsedSeconds(m_Light1Level);
m_plotx.GetChannel(1).AddYElapsedSeconds(m_Light2Level);
m_plotx.GetChannel(2).AddYElapsedSeconds(m_Light3Level);
m_plotx.GetChannel(3).AddYElapsedSeconds(m_Light4Level);
}
else if (m_SelectPlotIndex == 2)
{
m_plotx.GetChannel(0).AddYElapsedSeconds(m_Gas1);
m_plotx.GetChannel(1).AddYElapsedSeconds(m_Gas2);
m_plotx.GetChannel(2).AddYElapsedSeconds(m_Gas3);
m_plotx.GetChannel(3).AddYElapsedSeconds(m_Gas4);
}
break;
}
}
else //rcv is error
}}
5. 系统运行测试与调试反馈
分别开启终端和接收端电源, 开发板上LED3会亮起。 再进行以下图操作。图5.1表示了上位机初始化界面。依据图5.2方法我们能顺利让其工作

图5.1 上位机初始化界面

图5.2 上位机软件使用步骤

第一步设置接入com口, 这里为com1.
第二步, 点击打开“按钮”, 打开端口。
第三步, 点击“自动刷新”, 使其保持刷新频率。

然后按上图中步骤迚行操作。各传感器数据如上图5.3显示, 温度数据在用手碰18b20时候会上升, 如图5.4。光强数据在用手捂住光敏时候会改变, 如图5.5, 气体数据在用打火机气熏烟雾传感器时候会上升, 如图5.6。

图5.3 初始温度曲线

图5.4 探测到人体手掌温度后曲线

图5.5 气体含量改变

图5.6 光强改变

6. 总结
本文着重讨论了实现家庭烟雾监控报警系统意义, 中国国外在这个领域发展现实状况和未来趋势。经过比较多种组网技术, 具体分析本方案所使用Zigbee技术优点。提供基于WIFI无线局域与Zigbee家庭无线监控系统总体设计框图, 传感器负责搜集相关数据, 经由zigbee模块传输数据到当地服务器, 再由服务器经过wifi传输到安卓手机用户端上显示。经过对应软件编程实现数据从硬件端到用户端传输。对整个系统进行了软硬件联合调试, 调试结果说明系统实现了预期功效。

参考文件
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[14] 姚建峰, 郭旭展. 基于Zigbee 技术智能家居系统[J]. 无线互联科技,(10):53-88.
[15] 徐海峰. 基于Zigbee 智能家居低功耗节点设计[J]. 绿色科技,(6):277-279.
[16] 网页. 维基百科Zigbee词条
致谢
本文完成于大四最终一年, 转眼间临近毕业, 是时候画上一个完美句号了。这篇论文完成, 离不开很多人帮助和关心, 在这里表示感谢。
首先, 感谢我导师王正勇副教授, 这多个月来得到了她悉心指导与大力支持。本论文完成途中, 几经波折, 进度受阻, 却在老师督促与支持中, 最终顺利完成。
同时感谢, 几位室友对我支持与帮助, 寝室提供了良好学习和学术交流气氛, 大家在毕业设计期间相互督促与支持, 为论文顺利完成提供了助力。
最终感谢我父母, 是你们一直以来无私支持与激励, 才能使我顺利完成学业。

外文资料汉字译文
ZigBee
（来自维基百科）
ZigBee是一个规范, 一套用来创建小型, 低功耗数字无线电私有局域网高层通信协议。 ZigBee是基于IEEE 802.15.4标准。即使受限于它低功耗, zigbee传输距离仅为10-100米, 但这也取决于输出功率和环境特点, ZigBee设备能够经过将数据经过中间设备网状网络, 以达成更遥远长距离传输。 ZigBee通常见于低数据速率应用, 需要长电池寿命和安全性网络（ZigBee网络是由128位对称加密密钥保护）。ZigBee含有标准值为250千比特/ s速率, 最适合于对传感器和输入设备间歇性数据进行传输。它应用包含无线灯开关, 家用显示器电子计数器, 交通管理系统, 以及其她消费电子设备和工业设备需要短距离低速率无线数据传输系统。由ZigBee规范定义技术产品比使用其它无线个人区域网络协议（WPAN）, 如Bluetooth或Wi-Fi技术产品实现起来愈加简单也更廉价。
ZigBee构思于1998年, 规范于, 并于对其名称进行修订, 其名字来历是源于蜜蜂返潮后跳摇摆舞。
概述
ZigBee是一个低成本, 低功耗, 无线网状拓扑结构, 针对于需要超长电池续航时间设备进行无线控制和监视, 应用宽广发展标准。 Zigbee设备含有低延时, 从而深入降低平均电流。 ZigBee芯片通常集成了射频电路和60-256 KB闪存微控制器。 ZigBee应用范围包含工业, 科学和医疗（ISM）无线电频带: 全球大多数地域为2.4 GHz; 中国为784MHz, 欧洲为868 MHz, 在美国和澳大利亚为 915MHz。数据率从20 kbit / s（868 MHz频带）至250KB/s（