現(xiàn)階段，工業(yè)應(yīng)用中大多數(shù)設(shè)備仍然以有線方式進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)各種控制功能。有線連接方式具有速度快、數(shù)據(jù)流量大、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中也達(dá)到了比較滿意的效果。但由于有線連接方式存在布線麻煩，線路故障難以檢查，設(shè)備重新布局就要重新布線，且不能隨意移動(dòng)等缺點(diǎn)，不適合應(yīng)用于一些機(jī)動(dòng)性要求較強(qiáng)，或者工作受到內(nèi)部線路限制的設(shè)備。因此，人們?cè)絹碓疥P(guān)注于能否使用無線方式來取代有線方式。

      以前由于種種限制使得對(duì)于設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采用有線檢測(cè)方案，同時(shí)由于傳統(tǒng)無線技術(shù)(如Wi-Fi、802.11等)在工業(yè)中應(yīng)用的局限性。ZigBee技術(shù)的出現(xiàn)，使得對(duì)于重要設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)成為可行。對(duì)于傳送長度一般為幾十字節(jié)的傳感器讀數(shù)來說，高帶寬是多余的，ZigBee低帶寬的特性正好有助于它實(shí)現(xiàn)其低功率、低成本和魯棒性的目標(biāo)。通過采用無線在線檢測(cè)方案可以降低安裝成本和運(yùn)行維護(hù)成本，減少人力資源，同時(shí)可以做到關(guān)鍵設(shè)備的狀態(tài)的實(shí)時(shí)在線測(cè)量，避免重大事故的發(fā)生，為設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)和檢修提供了重要指導(dǎo)。因此，本項(xiàng)目是為港口設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)構(gòu)建ZigBee網(wǎng)絡(luò)而進(jìn)行的前期研究，為其以后更進(jìn)一步的研究和應(yīng)用做準(zhǔn)備，主要是對(duì)ZigBee 控制網(wǎng)絡(luò)自身安全可靠性進(jìn)行分析論證和研究。

      ZigBee技術(shù)自被提出來以后，在ZigBee聯(lián)盟展覽會(huì)上，TI、飛思卡爾、 NEC等多家供應(yīng)商展示了ZigBee技術(shù)的美好應(yīng)用前景。ZigBee的初期應(yīng)用領(lǐng)域有工業(yè)自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化應(yīng)用，以及能源管理等。在ZigBee聯(lián)盟的推動(dòng)下，ZigBee技術(shù)結(jié)合其他無線技術(shù)，將可以實(shí)現(xiàn)無所不在的網(wǎng)絡(luò)，非常適合用于需要傳輸周期性的數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)的場(chǎng)合：在比如工控（自動(dòng)控制設(shè)備、監(jiān)視器和傳感器）、PC外設(shè)（鼠標(biāo)、鍵盤、游戲操作桿）、消費(fèi)類電子設(shè)備（TV、VCR、CD、VCD、DVD等設(shè)備上的遙控裝置）、家庭內(nèi)智能控制（照明、煤氣計(jì)量控制及報(bào)警等）、玩具、醫(yī)護(hù)、帶負(fù)載管理功能的自動(dòng)抄表系統(tǒng)、油氣生產(chǎn)遙測(cè)遙控通信系統(tǒng)、農(nóng)田耕作、環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)制造過程遙測(cè)遙控、照明監(jiān)控、安防報(bào)警等等。

      同時(shí)，ZigBee技術(shù)還應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量無處不在的，具有通信和計(jì)算能力的微小傳感器節(jié)點(diǎn)密集布設(shè)在無人值守的監(jiān)控領(lǐng)域而構(gòu)成的能夠根據(jù)環(huán)境自主完成指定任務(wù)的“智能”自治測(cè)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種超大規(guī)模、無人值守、資源嚴(yán)格受限的全分布系統(tǒng)，采用多跳對(duì)等通信方式，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化，具有自組織、自治、自適應(yīng)等智能屬性。在環(huán)境、軍事、氣候預(yù)測(cè)、醫(yī)療、家庭智能以及外層空間探索等許多方面都具有廣泛的應(yīng)用前景。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一直限于科研機(jī)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，影響其產(chǎn)業(yè)化障礙主要是易用性、可靠性、抗干擾、低成本、互操作性、安全性、小體積和低功耗。ZigBee技術(shù)的出現(xiàn)解決了制約無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的難題。

      ZigBee技術(shù)彌補(bǔ)了低成本、低功耗和低速率無線通信市場(chǎng)的空缺，近些年來，國內(nèi)出現(xiàn)了對(duì)ZigBee技術(shù)的應(yīng)用。ZigBee技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，能夠在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)來有效地獲取和發(fā)送數(shù)據(jù)，是無線自動(dòng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)的一種非常靈活的解決方案。ZigBee產(chǎn)品已經(jīng)在小區(qū)電力抄表、配變監(jiān)控與聯(lián)網(wǎng)、高壓電力線監(jiān)控、開關(guān)柜監(jiān)控、智能交通及安防系統(tǒng)中得到應(yīng)用。在港口領(lǐng)域，天津某自動(dòng)化技術(shù)有限公司針對(duì)天津某公司裝船機(jī)滾筒溫度異常，建立了基于ZigBee技術(shù)的無線測(cè)溫系統(tǒng)，對(duì)裝船機(jī)滾筒溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。中國某研究院在港口石油化工碼頭安全監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用了ZigBee技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)石化碼頭的監(jiān)控。

ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

ZigBee網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

      泓格的ZigBee系列產(chǎn)品自從面世以來就受到了廣大用戶的強(qiáng)烈追捧，在多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域都有應(yīng)用。泓格科技更是提供了包括主站、從站、轉(zhuǎn)換器等多種ZigBee產(chǎn)品供客戶選擇使用。ZigBee技術(shù)方興未艾，還處于發(fā)展之中，不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、環(huán)境等傳統(tǒng)領(lǐng)域具有巨大的運(yùn)用價(jià)值，而且其應(yīng)用將來還可以涉及更多領(lǐng)域。我們相信隨著ZigBee技術(shù)的普及未來在越來越多的行業(yè)中都能看到ZigBee的身影，同時(shí)我們也相信泓格的ZigBee系列產(chǎn)品在未來也會(huì)大放異彩。