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

ZigBee,也稱紫蜂,是一種低速短距離傳輸的無線網上協議,底層是采用IEEE 802.15.4標準規范的媒體訪問層與物理層。主要特色有低速、低耗電、低成本、支持大量網上節點、支持多種網上拓撲、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據傳輸以及典型的有周期性數據、間歇性數據和低反應時間數據傳輸的應用。

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ZigBee是一種高可靠的無線數傳網絡,類似于CDMAGSM網絡。ZigBee數傳模塊類似于移動網絡基站。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個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網絡平臺,在整個網絡范圍內,每一個ZigBee網絡數傳模塊之間可以相互通信,每個網絡節點間的距離可以從標準的75m無限擴展。

協議棧

完整的ZigBee 協議棧自上而下由應用層、應用匯聚層、網絡層、數據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,25號干電池可支持1個節點工作6-24個月,甚至更長。這是ZigBee的突出優勢。相比之下藍牙可以工作數周、WiFi可以工作數小時

2)低成本:通過大幅簡化協議降低成本(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,全功能的主節點需要32KB代碼,子功能節點少至4KB代碼,而且ZigBee的協議專利免費

3)低速率:ZigBee工作在250kbps的通訊速率,滿足低速率傳輸數據的應用需求

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

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

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

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)防止非法獲取數據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)免執照頻段:采用直接序列擴頻在工業科學醫療2.4GHz(全球)頻段。

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應用實例

ZigBee模塊是一種物聯網無線數據終端,利用ZigBee網絡為用戶提供無線數據傳輸功能。該產品采用高性能的工業級ZigBee方案,提供SMTDIP接口,可直接連接TTL接口設備,實現數據透明傳輸功能;低功耗設計,最低功耗小于1mA;提供6I/O,可實現數字量輸入輸出、脈沖輸出;其中有3I/O還可實現模擬量采集、脈沖計數等功能。

該產品已廣泛應用于物聯網產業鏈中的M2M行業,如智能電網、智能交通、智能家居、金融、移動POS終端、供應鏈自動化、工業自動化、智能建筑、消防、公共安全、環境保護、氣象、數字化醫療、遙感勘測、農業、林業、水務、煤礦、石化等領域。


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