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ZigBee RFID
M98p0101
陳勁甫
2016/7/13
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無線網路技術
 目前市面上有許多彼此不相容的無線網路技術，
如Wi-Fi、ZigBee、藍芽、超寬頻(UWB)，以及
「近場通訊」（Near Field Communications）
 這些標準雖然有類似的用途，但實際的使用情境
又不盡相同。例如，Wi-Fi有不錯的有效範圍及傳
輸率，可以使用在大部份的無線網路場合，但是
在可攜式裝置上，它的耗電量可能相當大。藍芽
的耗電量相當小，一般認為適合作為手機等一類
裝置的網路裝置。ZigBee由於傳輸速率和距離的
表現都沒有上述兩者好，被定位在收發少量的資
料量的應用。
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無線傳輸 (Wireless Communication)





RF （無線電波）：100~600 MHz, etc.
802.11b/g(WiFi)：無線Internet佈建、筆記型電腦
 支援TCP/IP、eathernet等，使用2.4GHz
 802.11b/11Mbps、802.11g/54Mbps ，1Mbps傳輸距離可達
570公尺
 Router/Bridge
IEEE802.15.4（ZigBee）：家電、電腦、感測器，遊戲和玩具
 2.4GHz、868MHz（歐洲）以及915MHz（美國）
 傳輸距離規格值75米/傳輸速率介於20kbps～250kbps之間
 低耗電待機模式下使用2顆5號電池可驅動6個月
IEEE802.15.1（Bluetooth）：手機、印表機、汽車、醫療設備
 技術誕生於10年前，解決數據短距離無線傳輸。2.4GHz
選用依據：頻寬、傳輸率、獲取容易、使用方便、長期使用經濟、技術
經驗普及等因素
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為什麼選擇ZigBee？
Feature(s)
IEEE 802.11b
Bluetooth
ZigBee
hours
days
years
複雜度
Very complex
complex
Simple
節點數
Many
Upto 3 seconds
Upto 10
seconds
30 ms
100m
10m
70m ~ 300m
擴充性
Roaming
possible
no
Yes
資料傳輸率
11 Mbps
1 Mpbs
250 Kbps
電源持續力
建立連線速度
傳輸距離
安全性
SSID
64bit, 128bit
128bit AES
具有最省電、最大網路節點數及最低成本等優點，專為低
成本多節點的低功耗網路所設計
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ZigBee Applications
security
HVAC
AMR
lighting control
access control
BUILDING
AUTOMATION
patient
monitoring
fitness
PERSONAL
monitoring HEALTH CARE
asset mgt
process
control
environmental
energy mgt
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CONSUMER
ELECTRONICS
TV
VCR
DVD/CD
remote
ZigBee
Wireless Control that
Simply Works
INDUSTRIAL
CONTROL
PC &
PERIPHERALS
mouse
keyboard
joystick
security
RESIDENTIAL/ HVAC
LIGHT
lighting control
COMMERCIAL
access control
CONTROL
lawn & garden irrigation
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ZigBee 主要特性
 全球標準的低資料量網路
 Approved May 2003, Initial Products Dec 2004
 傳輸距離 30 -100+ 公尺 (Single Hop:0 db)
 彈性的網路拓樸 (Star, Cluster-Tree,Mesh)
 可靠性, 簡易性, 低功率 & 低成本
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ZigBee Alliance
 ZigBee聯盟 (ZigBee Alliance) 是由多家公司
組成的産業組織，主要目標是實現以開放性
全球標準爲基礎、工作可靠、低成本、低功
耗、無線網路連接的監測和控制産品。
ZigBee聯盟是一個成長快速的非營利性産業
組織，其成員涵蓋世界各地的主要半導體廠
商、技術供應商、OEM製造商和最終使用者，
會員資格並對所有人開放。
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台灣ZigBee產業聯盟
推動新一代低速率無線通訊(zigbee)技術之
上中下游合作，促成國內可應用產品與新一
代短距離通訊技術發展密切結合；並結合國
內產、官、學、研的資源，共同投入zigbee
短距離無線通訊技術的整合及應用，統籌運
用組織的力量，搶佔全球市場先機。
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Basic Network Characteristics
• 65,536 network (client) nodes
• Optimized for timing-critical applications
and power management
– Time to Join Network: <30ms
– Sleeping to active:
<15ms
– Channel access time: <15ms
• Full Mesh Networking Support
Network coordinator
Full Function node
Reduced Function node
Mesh
Star
Communications flow
Virtual links
Cluster Tree
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PAN coordinator
Full Function Device
Reduced Function Device
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ZigBee的優點
 彈性的傳輸距離
可依需求決定傳輸距離(數公尺~數百公尺)
 多節點傳輸
多節點與快速系統化
 長效電源
使用一對AAA電池可以工作數年的時間
 低成本
 優秀的抗干擾能力
融合Wireless LAN的CSMA/CA及CDMA的
DSSS抗干擾技術
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ZigBee RFID較符合人類習慣
 ZigBee
RFID可以從一堆雜亂的物品中正
確的判別物品內容
 Hands –Free (門禁、停車場管理等)
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ZigBee 主動式RFID的優勢是？
ZigBee RFID標簽成本雖然較被動式高，
但仍具下列優勢：
 較長的傳輸距離(hands-free)
 可以傳輸溫度、卡片距離等額外資訊，
同時進行控制
 可以進行人員與物品定位(倉儲管理)
 可以調整感應距離(危險區域控制)
 同時監控龐大數量的標籤(65536=2bytes，
4ms/個)
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ZigBee RFID與Active RFID的差異是？
 主要是在標籤上
ZigBee Tag
Active RFID Tag
雙向傳輸
優
良
網路涵蓋範圍
大
中
抗同頻干擾
強
弱
最大標籤數
65535
200~1000
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ZigBee 適合應用哪些方案 (I)
 貨物倉儲管理
無需額外人工盤點與存取貨
 醫療監控
取得病人位置與病人的履歷資料(功率小)
 老人看護
構築老人更便利的生活環境
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ZigBee 適合應用哪些方案 (II)
 停車場管理
無需進行過卡動作
 居家管理
禾伸堂 demo room
 車隊管理
 Hands-Free
門禁系統
出入更方便
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