ZigBee无线通信技术是一种开放的国际标准，旨在满足低成本、低功耗无线传感器网络的独特需求。吸收了这个标准IEEE 802.15.4.无线电规范的所有优点都可以在世界各地无牌照的不同频率范围内工作。ZigBee无线网络(ZigBee-WMNs)建筑自动化和控制系统被公认为经济灵活的解决方案。它们可以统一传感器、执行器、家用电器和资产跟踪设备的数据通信方法。他们提供了一套建立可靠、合理价格、支持电池供电设备低数据率、低空比的骨干网络的方案，方便建筑自动化和控制系统(BACs)。
1.无线网络在建筑自动化中的应用
无线传感器网络可定义为由传感器节点组成的网络，覆盖面广，并通过无线通信协议提供区域环境信息。可应用于医疗保健、环境监测、家庭自动化、军工等多个领域。由于其安装简单、成本低，无线传感器网络具有更大的市场潜力。建筑自动化控制系统(BACs)其特点是建筑物内有大量的传感器和被控对象。图1显示了部分包含在图1中BACs采暖通风、空调等子系统(HVAC)、照明、电力、热水、消防、门禁、闭路监控、公共广播系统等。
无线传感器的连接取消了硬接线的相关成本。它的一个额外优点是减少了改造项目中居民和设施的障碍。与安装在易于连接位置的传感器相比，无线传感器可以安装在真正需要的位置，以优化性能，并与平面图保持匹配。大量文献记录了建筑中无线技术的使用[3-8]。在早期研究中，[10]总结了无线网络如何支持现场设备的无线通信，如在不同地方使用房间或区域控制器和相关温度传感器，如学校、医院和大学
图1 建筑自动化和控制系统的结构
无线传感器网络开创了它BACs新篇章的应用。与有线网络相比，在BACs无线传感系统将更加方便、快捷、危险和成本更低。它可以整合照明、空调、安全、安全系统等监控网络进入单一平台，通过优化管理降低空调能耗，根据实际消费公平分配公本的实际消费，尽量配置照明系统，建立自适应工作区域和可扩展升级的建设基础设施。许多组织可以通过安装广泛的无线控制网络，将浪费的照明和取暖费用降低50%。
2.Zigbee的应用优势
ZigBee无线网络(ZigBee-WMNs)它是一个自组织、自我修复和易于维护的网络。网络中的每个设备都包含一个微控制器路由器，允许网络重新配置或扩展。如果设备丢失与相邻节点的连接，网络的自愈性能允许节点找到其他可以建立通信的节点通道。这一特性有助于提高网络的可靠性。
ZigBee基于技术IEEE(Institute of Electricaland Electronics Engineers，802.15.4 无线通信协议是一种短距离、低功耗协议，特别适用于小型建筑自动化设备的设计和应用，例如温度自动调节装置、照明控制设备、环境传感器等。ZigBee该技术通干电池的技术可以在低功耗下提供短距离、低速的数据传输ZigBee 无线传感器可连续运行2~3 年的时间。
另外ZigBee 与其他无线通信技术在建筑自动化系统中的应用相比，技术优异的网络组合能力具有无与伦比的优势。
3 ZigBee 技术分析
ZigBee 企业之间的技术是一个集团——ZigBee联盟(ZigBee Alliance)负责制定和推广。ZigBee 霍尼韦尔联盟(Honeywell)、英维思(Invensys)、三菱电气(Mitsubishi Electric)、三星(Samsung)、摩托罗拉，飞利浦(Philips)和Ember截至2004年，七家国际知名公司是发起人 11月，该联盟参加了100多名企业成员 家，均为行业内影响较大的企业。
ZigBee 技术建立在IEEE802.15.4 标准技术，IEEE802.15.4 它是一种支持低功耗、低数据传输率的无线网络标准，主要用于远程监控。在2003 年的5 月，IEEE802.15.4 正式批准了标准。IEEE802.15.4 通过确认、错误检测、区分优先包协议，通过确认、错误检测的数据包协议，D S S S(Direct Sequence Spread Spectrum-直接序列扩频技术，具有改变频率、消除干扰的能力)和用户选择安全等级技术，提供高可靠性的无线通信。IEEE802.15.4 标准还规定了开放系统互联参考模型中的物理层和介质访问子层，其中物理层分别定义了三个许可频率波段.4GHz(最高传输速率25kbps)、915MHz(最高传输速率40kbps)和868MHz(最高传输率20kbps)。
ZigBee 技术在IEEE802.15.4 在定义的基础上，增加了网络层、安全层和应用轮廓层(Application Profiles)。ZigBee支持星形、网状和树簇网络拓扑结构。在每一个ZigBee 最多65535 每个节点的地址由每个节点组成ZigBee网络协调节点(Network Coordinator)负责分配。此外，每个节点的传输范围为30~100m 通过使用功率放大器和多跳网网络结构，可以延长传输距离。
ZigBee 技术在建筑自动化领域具有广阔的发展和应用前景。ZigBee 该技术是一种低成本、低功耗的无线解决方案ZigBee 技术无线传感器可以使用普通干电池工作2 ～3 年，而ZigBee 芯片价格为1~2 年内降至2美元左右；其次ZigBee技术支持网络网络结构，这使得ZigBee 网络具有自组织、自修复的能力，提高了网络的可靠性；第三，ZigBee 对于大型建筑自动化系统中需要大量传感器和控制器的场合，网络支持大量节点是非常重要的。
4.ZigBee 建筑自动化领域技术的应用前景
根据美国著名的市场研究机构ABI Research[1]预测：内建ZigBee 无线设备的产品将从2005年开始 年的100 万台发展到2006 年的8000 万台ZigBee 巨大的发展空间在于其明显的技术优势和明确的市场定位。目前，国际楼宇自动化专家基本达成共识，无线通信技术在楼宇自动化中的应用将不可阻挡。无线网络将不仅有利于有线网络的补充和扩展，而且可能是替代。
在使用ZigBee 在建筑自动化系统中，无线网络的框架是网状结构， 使用一定数量的ZigBee路由器节点可以覆盖整个建筑内部区域，节点越多，系统就越可靠。此外，由于网状网络结构具有自配置功能，增加新节点或重新布置节点将非常方便。无线网络的边缘是星形结构，大量内部建筑ZigBee 无线传感器或执行器连接到网络，这些传感器可以使用普通的干电池工作2 ～3 年时间。尽管ZigBee该技术具有无与伦比的优势，但其在建筑自动化中的应用仍然面临着和谐BACnet、LonTalk 以及EIB 这些问题主要集成了有线网络的国际标准化通信协议。目前，采用这些通信协议的建筑控制产品非常成熟，在建筑控制领域占据主导地位。ZigBee 技术融合的简单做法是ZigBee在网络和这些异种网络之间建立相关网关作为桥梁，那么ZigBee 这将是对这些有线网络的有益补充。届时，无线网络和有线网络将在整个建筑自动化系统中共存，从而获得更高的经济效益。更完美的做法是ZigBee 建立和基于技术BACnet、LonTalk类似的通信协议适用于建筑自动化领域的一套完整的无线通信协议。在这种情况下ZigBee 能够与这些通信协议并驾齐驱，最终可能会取代这些主要使用有线网络的通信协议。