ZigBee技術
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ZigBee技術 2020-04-09 16:05:38 ZigBee技術 0

ZigBee,也稱紫蜂,是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)上協(xié)議,底層是采用IEEE 802.15.4標準規(guī)范的媒體訪問層與物理層。主要特色有低速、低耗電、低成本、支持大量網(wǎng)上節(jié)點、支持多種網(wǎng)上拓撲、低復雜度、快速、可靠、安全。

Zigbee技術是一種應用于短距離和低速率下的無線通信技術,Zigbee過去又稱為“HomeRF Lite”和“FireFly”技術, 統(tǒng)一稱為Zigbee技術。

主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽谩?/span>

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ZigBee是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡,類似于CDMAGSM網(wǎng)絡。ZigBee數(shù)傳模塊類似于移動網(wǎng)絡基站。通訊距離從標準的75m到幾百米、幾公里,并且支持無限擴展。

ZigBee技術

ZigBee是一個由可多到65535個無線數(shù)傳模塊組成的一個無線數(shù)傳網(wǎng)絡平臺,在整個網(wǎng)絡范圍內(nèi),每一個ZigBee網(wǎng)絡數(shù)傳模塊之間可以相互通信,每個網(wǎng)絡節(jié)點間的距離可以從標準的75m無限擴展。

協(xié)議棧

完整的ZigBee 協(xié)議棧自上而下由應用層、應用匯聚層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層組成

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ZigBee的特點:

1)低功耗:在低耗電待機模式下,2節(jié)5號干電池可支持1個節(jié)點工作6-24個月,甚至更長。這是ZigBee的突出優(yōu)勢。相比之下藍牙可以工作數(shù)周、WiFi可以工作數(shù)小時

2)低成本:通過大幅簡化協(xié)議降低成本(不足藍牙的1/10),也降低了對通信控制器的要求,按預測分析,以80518位微控制器測算,全功能的主節(jié)點需要32KB代碼,子功能節(jié)點少至4KB代碼,而且ZigBee的協(xié)議專利免費

3)低速率:ZigBee工作在250kbps的通訊速率,滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應用需求

4)近距離:傳輸范圍一般介于10100m之間,在增加RF發(fā)射功率后,亦可增加到1-3km,這指的是相鄰節(jié)點間的距離。如果通過路由和節(jié)點間通信的接力,傳輸距離將可以更遠

5)短時延:ZigBee的響應速度較快,一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms,節(jié)點連接進入網(wǎng)絡只需30ms,進一步節(jié)省了電能。相比較,藍牙需要3-10s、WiFi需要3s;

6)高容量:ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡結(jié)構,由一個主節(jié)點管理若干子節(jié)點,最多一個主節(jié)點可管理254個子節(jié)點;同時主節(jié)點還可由上一層網(wǎng)絡節(jié)點管理,最多可組成65000個節(jié)點的大網(wǎng);

7)高安全:ZigBee提供了三級安全模式,包括無安全設定、使用接入控制清單(ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級加密標準(AES128)的對稱密碼,以靈活確定其安全屬性;

8)免執(zhí)照頻段:采用直接序列擴頻在工業(yè)科學醫(yī)療2.4GHz(全球)頻段。

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應用實例

ZigBee模塊是一種物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)終端,利用ZigBee網(wǎng)絡為用戶提供無線數(shù)據(jù)傳輸功能。該產(chǎn)品采用高性能的工業(yè)級ZigBee方案,提供SMTDIP接口,可直接連接TTL接口設備,實現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸功能;低功耗設計,最低功耗小于1mA;提供6I/O,可實現(xiàn)數(shù)字量輸入輸出、脈沖輸出;其中有3I/O還可實現(xiàn)模擬量采集、脈沖計數(shù)等功能。

該產(chǎn)品已廣泛應用于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的M2M行業(yè),如智能電網(wǎng)、智能交通、智能家居、金融、移動POS終端、供應鏈自動化、工業(yè)自動化、智能建筑、消防、公共安全、環(huán)境保護、氣象、數(shù)字化醫(yī)療、遙感勘測、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水務、煤礦、石化等領域。


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