[ZigBee] 1、 ZigBee簡介


 

前言

  目前,中國大力推廣的物聯網是zigbee 應用的主戰場,物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算(我還特意申請了個域名psjs.vip)、泛在網絡的融合應用,被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。如果你想在物聯網上有所作為,那現在就開啟Zigbee 學習的大門吧!

 

1、ZigBee產生的背景

  某些領域對數據吞吐量的要求很低,功率消耗也比現有標准提供的功率消耗低。因此設計一個維持最小流量的通信鏈路和低復雜度的無線收發信機;要考慮的核心問題是低功耗和低價格的設計。這就要求該標准應提供低帶寬低數據傳輸速率的應用。

 

2、ZigBee和IEEE 802.15.4的關系

IEEE 802.15.4標准的優點
    A:低功耗
    B:低價格
    C:低數據傳輸率
IEEE 802.15.4標准制定小組的任務
    A:物理層 (DSSS):數據的調制發送和接收解調,介質選擇,信道選擇。
    B:MAC層 (CSMA/CA):產生網絡信標,支持設備的安全性等。

  ZigBee 是建立在IEEE802.15.4標准之上,由於IEEE 802.15.4標准只定義了物理層協議和MAC層協議,於是成立了zigbee聯盟, ZigBee聯盟對其網絡層協議和API進行了標准化,還開發了安全層。經過ZigBee聯盟對IEEE 802.15.4的改進,這才真正形成了ZigBee協議棧(Zstack)。

 

 

3、ZigBee 的特點

  數據傳輸速率低:10KB/秒~250KB /秒,專注於低傳輸應用
  功耗低:在低功耗待機模式下,兩節普通5 號電池可使用6~24 個月

   

  IEEE 802.15.4(ZigBee)工作在ISM頻帶,定義了兩個頻段,2.4GHz頻段和896/915MHz頻帶。在IEEE 802.15.4中共規定了27個信道:

在2.4GHz頻段,共有16個信道,信道通信速率為250kbps;
在915MHz頻段,共有10個信道,信道通信速率為40kbps;
在896MHz頻段,有1個信道,信道通信速率為20kbps。

 

4、ZigBee 的網絡拓撲模型

  ZigBee 網絡拓撲結構主要有星形網絡和網型網絡。不同的網絡拓撲對應於不同的應用領域,在ZigBee 無線網絡中,不同的網絡拓撲結構對網絡節點的配置也不同,網絡節點的類型:協調器、路由器和終端節點,具體配置根據需要決定,具體內容會在后面章節中進行講解,在此,讀者只需要對網絡拓撲結構有個概念性的認識即可。

 

  MESH 網狀網絡拓撲結構的網絡具有強大的功能,網絡可以通過多級跳的方式來通信;該拓撲結構還可以組成極為復雜的網絡;網絡還具備自組織、自愈功能。

 

5、ZigBee 應用范圍

  ZigBee 已廣泛應用於物聯網產業鏈中的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、智能建築、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。

 

6、一個典型的ZigBee應用的體系框架

 

鏈接

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