Zigbee芯片资料集合
zigbee芯片厂家对比概况
zigbee 芯片厂家对比主要 ZigBee 芯片供应商 ZigBee 方案竞争能力比较目前市场上主要 ZigBee 芯片提供商 (2.4GHZ , 主要有:TI/CHIPCON、EMBER(ST、 JENNIC(捷力、 FREESCALE 、 MICROCHIP 四家。
目前 ZigBee 技术提供方式有三种:1 ZigBee RF+MCU 例如 :TI CC2420+MSP430 、 FREESCLAEMC13XX+GT60 、 MICROCHIP MJ2440+PIC MCU。
2 单芯片集成 SOC 如:TI CC2430/CC2431(8051内核、 FREESCALEMC1321X 、 EM250。
3 单芯片内置 ZIGBEE 协议栈+外挂芯片 JENNIC SOC+EEPROM、 EMBER 260+MCU。
主要四个公司按上述几方面分析如下:A 微处理器:除了 CC2430/CC2431外 , 其他四家公司都是采用自己的微处理器。
只有 CC2430/CC2431采用标准的 8051处理器。
该项评分:CC2430/CC2431胜出因为:8051微处理器诞生 30多年,目前在国内最为普及。
大学中专,都有广泛的课程,各种参考书,到处都有。
开发软件 KEIL 、 IAR已被大家熟悉,用起来最顺手。
有言论说8051“老了” 怕不能担当此重任, 也有言论说 8051会产生数字噪声, 影响无线通讯… 以专家的眼光看,这些都是没有科学依据的说法。
随着芯片科技的发展, 今天的 8051早已经脱胎换骨, 只是片上系统 (SoC的一小部分, 而且在低功耗、高速度、低噪声等方面,有了质的飞跃。
CC2430/CC243的 8051内核经过特别设计,可以和 2.4GHZ 的 ZigBee 无线收发电路完美的配合工作,绝不会因为其 8051内核的高速运行而对高频无线通讯有任何影响。
采用从 8051对用户而言好处如下 :1、无需重新学习微处理器结构原理 , 无需重新熟悉编译 /调试工具;2、对片上系统的 I/O,定时器, A/D, PWM ,看门狗等等,也无需重新学习;3、如果你没有单片机的基础,学起来也非常容易,也容易找到人请教、交流;从技术眼光看, ZigBee 技术的核心是软件。
zigbee资料
摘要摘要当今人们对环境越来越关注,不仅仅是室外环境,室内环境同样十分重要。
小到每家每户的小居室,大到矿井粮仓等室内环境,它们的安全是对人们健康及物质财富的一个保障。
随着信息技术的不断发展,无线通信技术和传感技术的结合产生了无线传感网络,它开始广泛用于环境监测。
本文就是利用ZigBee技术对室内环境监测系统的一个设计。
该系统以CC2530芯片为核心,组建了一个星型网络。
网络中使用4个传感器节点,对室内的温度、光照强度、可燃气体浓度进行监测。
同时还带有人体红外感应器,可以用于室内安全保障。
所有采集到的数据以无线的方式传给协调器。
该系统弥补了传统环境监测系统的不足,避免了有线方式下的布线困难等问题。
同时该系统的安装和维护成本低,并且一个节点兼容多个传感器,可以实现多种环境数据的采集。
论文首先介绍了无线传感网络,概述了各种短距离无线通信技术,重点介绍了ZigBee应用于此系统的优势。
然后从系统的硬件设计入手,介绍了各个节点及传感器的硬件设计。
紧接着与此对应的介绍了软件的设计。
重点概述了协议栈的使用和传感器程序的设计。
最后展示了调试运行的结果,证明了此系统是可行的。
关键词无线传感网络;ZigBee技术;CC2530;星型网络I燕山大学本科生毕业设计(论文)AbstractToday , people are increasingly concerned about the environment , not just about the outdoor environment , indoor environment is equally important. From small room in every family to the large barn and mine , their security is very important to people’s wealth and health. With the development of information technology , the combination of wireless communication and sensor technology produces the wireless sensor networks , which have been widely used in the environmental monitoring. In this paper , a design of system of indoor environmental monitoring will be introduced , which uses the technology of ZigBee.This system uses CC2530 as the core to form a star network. In the network four sensor nodes have been used to monitor the temperature , light intensity , the concentration of combustible gas. Besides this , human infrared sensor is also used for indoor security. All collected data are transmitted to coordinator wirelessly. This system can make up for the shortcoming of traditional environmental system , and avoid the difficulty of wiring. Besides this , the cost of installation and maintenance is low. And a node are capable of using multiple sensors , which can collect various environmental data.First , the paper introduce the wireless sensor networks , and have an overview of all kinds of short-distance wireless communication , the introduction highlights the technology of ZigBee. Then the paper introduce the hardware and software design of the system and four sensors. It focus on the using of protocol stack and the program of sensors. Finally it shows the result of operation , which demonstrate that the system is usable.Keywords Wireless sensor network ;The technology of ZigBee ; CC2530 ;Star networkII目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................. I I 第1章绪论. (1)1.1课题背景 (1)1.2室内环境监测国内外研究现状 (1)1.3本文研究内容和论文结构安排 (2)1.3.1本文研究内容 (2)1.3.2本文研究意义 (3)1.3.3论文结构安排 (3)第2章ZigBee技术特点及设计方案 (4)2.1无线传感网络概述 (4)2.2常见短距离无线通信技术及其比较 (5)2.3ZigBee技术特点 (6)2.4ZigBee无线传感网络 (6)2.4.1ZigBee网络设备类型 (6)2.4.2ZigBee网络拓扑结构 (7)2.5ZigBee协议体系结构 (7)2.6系统总体设计方案 (9)2.7本章小结 (10)第3章系统的硬件设计 (12)3.1搭建ZigBee无线传感网络 (12)3.2CC2530核心电路板设计 (13)3.3协调器电路设计 (14)3.3.1按键电路设计 (14)3.3.2电源电路设计 (15)3.3.3串口电路设计 (16)3.4CC2530数据采集节点电路设计 (16)3.4.1 温度传感器 (16)3.4.2MQ-2烟雾传感器 (17)III3.4.3光照强度传感器 (18)3.4.4HC-SR501人体红外传感器 (18)3.5本章小结 (18)第4章系统软件设计 (20)4.1软件开发环境 (20)4.2Z-stack协议栈 (21)4.2.1任务初始化 (21)4.2.2 协议栈的任务调度 (22)4.2.3时间管理 (22)4.2.4原语通信 (23)4.3数据采集节点程序设计 (24)4.3.1温度采集程序设计 (24)4.3.2 光照强度采集程序设计 (26)4.3.3 可燃气体浓度采集程序设计 (26)4.3.4人体红外感应程序设计 (27)4.4协调器节点程序设计 (27)4.5通信协议 (28)4.6数据的发送与接收 (29)4.7本章小结 (30)第5章调试与运行 (31)5.1组网效果 (31)5.2数据采集节点性能测试 (32)5.3运行结果分析 (33)5.4本章小结 (33)结论 (34)参考文献 (35)致谢...................................................................................... 错误!未定义书签。
zigbee简介_pptZigBee是一组基于IEEE 802.15.4无线标准研制开发的,有关组网、安全和应用软件方面的技术,I
ZigBee和简单无线通讯之间 最大区别
• 简单的点到点,点到多点通讯(目前很多这样的 数传模块),包装结构比较简单,主要为同步序 言,数据,校验几部分组成。而ZigBee是采用数 据帧的概念,每个无线帧包括了大量无线包 装, 包含了大量时间,地址,命令,同步等信息,真 正的数据信息只占很少部分,而这正是ZigBee可 以实现网络组织管理,实现高可靠传输的关键。 • 同时,ZigBee采用了MAC技术和DSSS (直扩 序列调制)技术,能够实现高可靠,大规模网络 传输。
应用ZigBee可组成多种网络拓扑结构 最重要的是网状网络(Mesh)
ZigBee节点类型
节点工能介绍
• 1.协调器 • 上电启动和配置网络(例如设定网络标示符 ,选择信道), 一旦完成后相当于路由器功能。 • 2.路由器 • (1)允许其他网络设备加入 (2)多路跳由 (3)协助电池供电的子节点通信 (4)自己作为终端节点应用 3 终端节点 向路由节点传递数据,可选择睡眠与唤醒。 (路由因不断转发数据需电池供电,终端节点电池供电)
Zigbee是IEEE 802.15.4的扩展
• ZigBee不仅只是IEEE802.15.4的名字。 IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议,而 ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了 标准化。 • ZigBee联盟还开发了安全层。
Zigbee技术的表现形式
• 由各种软件代码,分层次 组成的软件协议栈。 • 代码分类:应用层, 应用安全层,网络层, MAC层等等。 • 代码形式:源代码和库文件。
协议栈核心—网络层
• ZigBee协议栈的核心部分在网络层。网络 层主要实现节点加入或离开网络、接收或 抛弃其他节点、路由查找以及传送数据等 功能,支持Cluster-Tree,AODVjr, Cluster-Tree+AODVjr等多种路由算法, 支持星形(Star)、树形(ClusterTree)、网格(Mesh)等多种拓扑结构
酒类资料-ZigBee技术的射频芯片CC2430 7 精品
基于ZigBee技术的射频芯片CC2430引言ZigBee采用IEEE802.15.4标准,利用全球共用的公共频率2.4 GHz,应用于监视、控制网络时,其具有非常显著的低成本、低耗电、网络节点多、传输距离远等优势,目前被视为替代有线监视和控制网络领域最有前景的技术之一。
CC2430芯片以强大的集成开发环境作为支持,内部线路的交互式调试以遵从IDE的IAR工业标准为支持,得到嵌入式机构很高的认可。
它结合Chipcon公司全球先进的ZigBee协议栈、工具包和参考设计,展示了领先的ZigBee解决方案。
其产品广泛应用于汽车、工控系统和无线感应网络等领域,同时也适用于ZigBee之外2.4 GHz频率的其他设备。
1 CC2430芯片的主要特点CC2430芯片延用了以往CC2420芯片的架构,在单个芯片上整合了ZigBee 射频(RF)前端、内存和微控制器。
它使用1个8位MCU (8051),具有128 KB可编程闪存和8 KB的RAM,还包含模拟数字转换器(ADC)、几个定时器(Timer)、AES128协同处理器、看门狗定时器(Watchdog timer)、32 kHz晶振的休眠模式定时器、上电复位电路(Power On Reset)、掉电检测电路(Brown out detection),以及21个可编程I/O引脚。
CC2430芯片采用0.18 μm CMOS工艺生产,工作时的电流损耗为27 mA;在接收和发射模式下,电流损耗分别低于27 mA或25 mA。
CC2430的休眠模式和转换到主动模式的超短时间的特性,特别适合那些要求电池寿命非常长的应用。
CC2430芯片的主要特点如下:◆高性能和低功耗的8051微控制器核。
◆集成符合IEEE802.15.4标准的2.4 GHz的RF无线电收发机。
◆优良的无线接收灵敏度和强大的抗干扰性。
◆在休眠模式时仅0.9 μA的流耗,外部的中断或RTC能唤醒系统;在待机模式时少于0.6 μA的流耗,外部的中断能唤醒系统。
zigbee技术资料整理
Zigbee技术资料搜集整理一、Zigbee技术1、简介在蓝牙技术的使用过程中,人们发现蓝牙技术尽管有许多优点,但仍存在许多缺陷。
对工业,家庭自动化控制和遥测遥控领域而言,蓝牙技术显得太复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等,……而工业自动化对无线通信的需求越来越强烈。
正因此,经过人们长期努力,Zigbee协议在2003年中通过后,于2004正式问世了。
ZigBee技术是一种应用于短距离范围内,低传输数据速率下的各种电子设备之间的无线通信技术。
ZigBee名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式,蜜蜂通过跳ZigZag形状的舞蹈来通知发现的新食物源的位置、距离和方向等信息,以此作为新一代无线通讯技术的名称。
ZigBee过去又称为“HomeRF Lite”、“RF-EasyLink”或“FireFly”无线电技术,目前统一称为Zigbee技术。
2、ZigBee是什么ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网,每一个ZigBee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个ZigBee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。
例如,你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个ZigBee控制网络。
不同的是,ZigBee网络主要是为自动化控制数据传输而建立,而移动通信网主要是为语音通信而建立;每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个ZigBee"基站"却不到1000元人民币;每个ZigBee 网络节点不仅本身可以与监控对对象,例如传感器连接直接进行数据采集和监控,它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料;除此之外,每一个ZigBee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。
Zigbee技术主流芯片比较2概况
Zigbee技术主流芯片调研1、Zigbee芯片调研当今市场已有大量集成Zigbee协议和射频电路的芯片。
以下是市场上主流的生成Zigbee的公司及其生产的典型Zigbee芯片。
公司TI FREESCALE ATMEL Nordic芯片CC2530 MC1321 AT86RF230 nRF24E1/nRF9E5MCU内核8051HCS08 无(通过SPI接口由外接MCU连接)8051通过在淘宝上的调查,TI公司的CC2530和FREESCALE的MC1321用户量比较大,有大量的公司提供基于这两款芯片的Zigbee模块,使用这些模块可以减少大量的硬件调试工作,而较容易的实现我们所需的传输功能。
以下就这两类主流芯片进行详细介绍。
1.1 CC2530调研CC2530是市场最主流的Zigbee芯片,TI公司推出的ZIGBEE网络处理器,将复杂的ZIGBEE网络协议栈,处理成了简单的用户接口命令,用户只要使用任何简单的单片机(微控制器),就可以容易的实现对ZIGBEE网络的控制;TI推出这个芯片的目的,就是希望ZIGBEE容易被使用。
CC2530是TI公司推出的最新一代ZigBee标准芯片,适用于2.4GHz、IEEE802.15.4、ZigBee和 RF4CE应用。
CC2530包括了极好性能的一流RF收发器,工业标准增强性8051MCU,系统中可编程的闪存,8KB RAM以及许多其它功能强大的特性,可广泛应用在2.4-GHzIEEE802.15.4系统,RF4CE遥控制系统,ZigBee系统,家庭/建筑物自动化,照明系统,工业控制和监视,低功耗无线传感器网络,消费类电子和卫生保健。
主要参数如下:1 MCU 使用 8051 8-bit 单周期内核,较标准8051快8倍;2128kByte FLASH 存储器+ 8kByte RAM;3 RTC/2USART/2PWM/SPI/DES加密电/看门狗电路等等;47~12位ADC电路;5高频部分全部集成在芯片上,工作在2.4Ghz, 低功率消耗;6ZigBee 无线网络节点, 包括网络协调, 路由,简单节点功能;CC2430 采用Chipcon 公司最新的Smart RF 03 技术和 0.18CMOS工艺制造,7x7 mm QLP 48 包装;无线频率:2.4GHz无线协议:ZigBee2007 /PRO发射电流:34mA(最大)接收电流:25mA(最大)接收灵敏度:-96DBm1.2 MC13213/MC13224调研飞思卡尔的ZigBee方案将射频收发器与低功耗MCU集成至一颗单芯片,并提供从16K~60K的灵活Flash存储空间。
Zigbee知识点
第一章Zigbee概述1、Zigbee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术,主要用于近距离无线连接。
2、Zigbee的特点是功耗低、成本低、时延短、网络容量大、可靠安全。
3、常见的Zigbee芯片有CC243X系列、MC1322X系列和CC253X系列。
4、常见的Zigbee协议栈有非开源(msstatePAN)协议栈、开源(freakz)协议栈和半开源(Zstack)协议栈。
5、Zigbee软件开发平台包括IAR、Zigbee Sniffer、物理地址修改软件以及其它辅助软件。
6、Zigbee硬件开发平台采用Altium Designer进行设计。
7、简述Zigbee的定义.答:Zigbee是一种近距离、低复杂度、低功耗、低成本的双向无线通讯技术。
主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间,进行数据传输(包括典型的周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据)的应用。
(Zigbee的基础是IEEE802。
15。
4,但是IEEE802。
15.4仅处理低级的MAC(媒体接入控制协议)层和物理层协议,Zigbee联盟对网络层协议和应用层进行了标准化。
)8、简述无线传感器网络与Zigbee之间的关系。
答:从协议标准来讲:目前大多数无线传感器网络的物理层和MAC层都采用IEEE802.15。
4协议标准。
IEEE802。
15。
4描述了低速率无线个人局域网的物理层和媒体接入控制协议(MAC层),属于IEEE802.15。
4工作组。
而Zigbee技术是基于IEEE802。
15。
4标准的无线技术。
从应用上来讲:Zigbee适用于通信数据量不大,数据传输速率相对较低,成本较低的便携或移动设备。
这些设备只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另外一个传感器,并能实现传感器之间的组网,实现无线传感器网络分布式、自组织和低功耗的特点.9、Zigbee技术特点:低功耗、低成本、大容量、可靠、时延短、灵活的网络拓扑结构.第二章Zigbee技术原理1、Zigbee协议分为物理层、MAC层、网络层和应用层,其中物理层和MAC层由IEEE802.15.4定义。
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ZigBee详细的介绍
ZigBee详细的介绍ZigBee凭借其架构简单价格低廉、低消耗功率延长使用寿命,即使传输速率不高,但针对感测与控制之应用,ZigBee有其很大的发展潜力。
2004年全球ZigBee之出货量仍约为50万套,而至2008年,Zigbee的芯片出货量为3400万颗,预计到2012年,Zigbee芯片的出货量可达一亿六千万颗,随后庞大的无线传感器网络市场将全面发展。
在无线个人网络领域,UWB具备高传输速率其定位为多媒体传输,Bluetooth拥有QoS可作为与语音与数据传输之用,ZigBee传输速率虽低,但适合应用在感测与控制用途,搭配低价与长寿之特性,成为众所瞩目之新兴技术,有关ZigBee之技术发展现况,以下分析之。
1.ZigBee技术分析ZigBee这个字源自于蜜蜂群通过跳ZigZag形状的舞蹈,来通知其它蜜蜂有关花粉位置等信息,以达到彼此沟通讯息之目的,故以此作为新一代无线通讯技术之命名。
ZigBee先前亦被称为「HomeRF Lite」、「RF-EasyLink」或「FireFly」无线电技术,目前统一称为ZigBee 。
ZigBee是一种短距离、架构简单、低消耗功率与低传输速率的无线通讯技术,其传输距离约为数十米,使用频段为免费的2.4GHz与900MHz频段,传输速率为20K至250Kbps,网络架构具备Master/Slave属性,并可达到双向通信功能。
根据ZigBee之技术本质,ZigBee具有下列之特性:(1)省电:ZigBee传输速率低,使其传输资料量亦少,所以讯号的收发时间短,其次在非工作模式时,ZigBee处于睡眠模式,而在工作与睡眠模式之间的转换时间,一般睡眠激活时间只有15ms,而设备搜索时间为30ms。
透过上述方式,使得ZigBee十分省电,透过电池则可支持ZigBee长达6个月到2年左右的使用时间。
(2)可靠度高:ZigBee之MAC层采用talk-when-ready之碰撞避免机制,此机制为当有资料传送需求时则立即传送,每个发送的资料封包都由接收方确认收到,并进行确认讯息回复,若没有得到确认讯息的回复就表示发生了碰撞,将再传一次,以此方式大幅提高系统信息传输之可靠度。
Zigbee无线单片机CC2530介绍
第三章 ZigBee无线单片机TI 公司的CC2530是真正的系统级SoC芯片,适用于2.4GHz IEEE 802.15.4,ZigBee和RF4CE应用。
CC2530包括了极好性能的一流的RF收发器,工业标准增强型8051 MCU,系统中可编程的闪存,8KB RAM,具有不同的运行模式,使得它尤其适应超低功耗要求的系统,以及许多其它功能强大的特性,结合德州仪器的业界领先的黄金单元ZigBee 协议栈(Z-Stack™),提供了一个强大和完整的ZigBee 解决方案。
CC2530可广泛应用在2.4-GHz IEEE 802.15.4系统, RF4CE遥控控制系统,ZigBee系统,家庭/建筑物自动化,照明系统,工业控制和监视,低功耗无线传感器网络,消费类电子和卫生保健等领域。
3.1 CC2530芯片的特点CC2530是一个真正的用于2.4-GHz IEEE 802.15.4与Zigbee应用的SOC解决方案。
这种解决方案能够提高性能并满足以ZigBee为基础的2.4 GHz ISM波段应用对低成本、低功耗的要求。
它结合了一个高性能2.4 GHz DSSS(直接序列扩频)射频收发器核心和一颗工业级小巧、高效的8051控制器。
CC2530芯片方框图如图3.1所示。
内含模块大致可以分为三类:CPU 和内存相关的模块;外设、时钟和电源管理相关的模块,以及射频率相关的模块。
CC2530在单个芯片上整合了8051兼容微控制器、ZigBee 射频(RF)前端、内存和FLASH存储器等,还包含串行接口(UART)、模/数转换器(ADC)、多个定时器(Timer)、AESl28安全协处理器、看门狗定时器(WatchDog Timer)、32 kHz晶振的休眠模式定时器、上电复位电路(Power 0n Reset)、掉电检测电路(Brown Out Detection)以及21个可编程IO口等外设接口单元。
CC2530芯片采用O.18um CMOS工艺生产,工作时的电流损耗为20 mA;在接收和发射模式下,电流损耗分别低于30 mA或40 mA。
zigbee资料
第一章绪论1.1 ZigBee 定义物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
无线传感网络的定义是:大规模,无线、自组织、多跳、无分区、无基础设施支持的网络。
其中的节点是同构的、成本较低、体积较小,大部分节点不移动,被随意撒布在工作区域,求网络系统有尽可能长的工作时间。
在通信方式上,虽然可以采用有线、无线、红外和光等多种形式,但一般认为短距离的无线低功率通信技术最适合传感器网络使用,为明确起见,一般称无线传感器网络(WSN.Wireless Sensor Network)。
Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词。
根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。
这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群中的通信网络。
其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。
主要合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。
简而言之,ZigBee就是一种便宜的,功耗的近距离无线组网通讯技术。
无线传感网络的无线通信技术可以采用ZigBee技术、蓝牙、Wi-Fi和红外等技术。
ZigBee 技术是一种短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术,是一组基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的组网、安全和应用软件方面的通信技术。
协议栈是指网络中各层协议的总和,其形象的反映了一个网络中文件传输的过程:由上层协议到底层协议,再由底层协议到上层协议。
使用最广泛的是英特网协议栈,由上到下的协议分别是:应用层(HTTP,TELNET,DNS,EMAIL 等),运输层(TCP,UDP),网络层(IP),链路层(WI-FI,以太网,令牌环,FDDI等),物理层。
收藏|ZigBee联盟发布最新标准!全球WiFi芯片原厂及其模组厂与方案大全
收藏|ZigBee联盟发布最新标准!全球WiFi芯片原厂及其模组厂与方案大全ZigBee联盟最新发布的ZigBee 3.0版标准,强化低延迟与低功耗优势,并加入网际网路通讯协定(IP)支援能力,能大幅简化家中各种装置互连设计的复杂度,同时实现让用户以IP网路进行远端操控,因而成为打造智慧家庭的理想技术。
随着市场加速发展,物联网(IoT)概念变得更为普及,但也更加令人困惑。
现在是时候面对现实情况,去鉴定现状并且评估事情走向。
卡位物联网、无线技术各显神通两年前,产业界对可能有助于物联网的不同无线电技术掀起讨论热潮。
一些公司主张,Wi-Fi和蓝牙的存在就已足够,而其他公司则开始推动IEEE 802.15.4(即ZigBee和Thread的底层无线电技术)。
如今大多数联网技术决策者皆能坦然接受并完全明白,物联网会针对不同的应用使用全部三种技术。
为弥补Wi-Fi相对于ZigBee的劣势,市场开始推行使低功耗Wi-Fi(IEEE 802.11ah)标准化活动;虽然该领域活动仍在如火如荼地进行,且可能会由此制订出标准,但全球对此的接纳程度却难以预测。
由于世界不同地区所用的规格和型号不同,该标准并非是放诸四海而皆准。
即便这全新的低功耗标准被称为Wi-Fi,但并不相容真正的Wi-Fi,而是一种完全不同的无线电和媒体存取控制(MAC)技术。
既然如此,那为什么不采用IEEE 802.15.4呢?这已经是一个通用标准,且涵盖新的低功耗Wi-Fi开发商为之奋斗的所有特性,而新类型的Wi-Fi并没有多大意义。
而蓝牙作为物联网标准而言,存在致命性缺陷,因其设计理念是替代点对点有线传输技术而非联网技术。
为解决该缺陷,一些公司开始针对蓝牙研究网路层--蓝牙网格(Bluetooth Mesh),但面临着严峻挑战。
以往许多业内联网工程师已经见证类似的Mesh联网所作出的努力均以失败告终。
例如IEEE 802.11s几乎未曾使用,并只应用于单跳网格拓扑(中继器)中,其主要问题是,在支援多跳时无法控制延时。
“zigbee”相关资料合集
“zigbee”相关资料合集目录一、基于Zigbee和ARM9的智能家居系统的研究与设计二、基于ZigBee技术家居环境改善系统研究三、ZigBee技术在矿井人员管理系统中的应用四、基于CC2530的ZigBee协调器节点设计五、基于ZigBee技术的智能家居控制系统的研究与实现六、基于3G和ZigBee的智能家居无线传感网络系统设计与实现七、基于ZigBee协议的无线传感器网络关键技术的研究和实现八、基于ZigBee技术的无线传感器网络设计研究九、基于ZigBee的移动智能终端在物联网智能家具中的应用基于Zigbee和ARM9的智能家居系统的研究与设计智能家居系统的发展迅速,已经成为家庭自动化和物联网领域的研究热点。
本文将研究并设计一种基于Zigbee和ARM9技术的智能家居系统,旨在实现家居设备的远程控制、智能管理以及节能减排。
在系统设计方面,我们采用Zigbee和ARM9技术相结合的方式,构建了一套智能家居系统。
该系统由Zigbee无线通信模块和ARM9处理模块组成,实现家居设备间的无线通信与数据传输。
系统还配备了上位机软件,方便用户对家居设备进行远程监控和管理。
在功能模块方面,本系统主要包括以下三个模块:1、Zigbee模块:该模块负责家居设备间的无线通信与数据传输,支持多种传感器和执行器的接入,如温度传感器、湿度传感器、门窗传感器、灯光控制器等。
2、ARM9模块:该模块作为系统的核心处理器,负责处理Zigbee模块传输的数据,并对家居设备进行控制和管理。
同时,它还负责与上位机软件进行通信,实现远程监控和管理功能。
3、协作关系:Zigbee模块与ARM9模块之间通过无线通信方式进行数据传输和控制指令的发送。
上位机软件则可以通过网络与ARM9模块相连,实现远程监控和管理家居设备的功能。
在实际应用方面,本系统具有稳定性高、安全性好、节能效果显著等优点。
首先,Zigbee模块采用低功耗设计,可保证系统在持续工作的情况下具有较长的续航时间。
ZigBee无线单片机CC2530介绍
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CC2530外设
• 3组输入/输出(I/O)口
• 强大的5通道直接存取(DMA)控制器 • IEEE802.15.4MAC定时器,通用定时器(一个16 位定时器,一个8位定时器)
• 14位模/数转换器(ADC) • 串行通信接口(USART)
• 具有捕获功能的32-kHz睡眠定时器
• AES-128安全协处理器
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电源(模拟)
电源(模拟) 电源(模拟) 电源(数字) 电源(数字) 电源(数字) 接地
2V-3.6V 模拟电源连接
2V-3.6V 模拟电源连接 2V-3.6V 模拟电源连接 1.8V 数字电源去耦。不使用外部电路供应。 2V-3.6V 数字电源连接 2V-3.6V 数字电源连接 接地衬垫必须连接到一个坚固的接地面 连接到GND
CC2530外设
I/O控制器:负责所有的通用的I/O引脚 两个8位定时器:定时器3,4为8位定时器,有一个可编程为频器,一个8位 的周期值,一个计数器通道。 MAC定时器:专为MAC或其他协议而设的定时器,可以跟踪已过周期,同时 可以记录收发某一的帧精确时间和传输结束时间,以便产生不同的选通命令 到无线模块 ADC:支持7到12位的分辨率,带宽范围为7-30kHz,在DC与音频转换时,能 够使用8个输入通道。 AES加密/解密内核:CC2530用128位的AES算法进行加密或解密数据,从而 保证了ZigBee网络层和应用层的安全要求。 USART0和USART1分别被配置为一个主从或一个UART,其功能是为RX和 TX提供双缓冲,以及硬件流控制。 调试接口:用于内部电路调试,具有两线串形接口
CC2530的应用
ZigBee简介
1.概述:ZigBee译为"紫蜂",它与蓝牙相类似,是一种新兴的短距离无线通信技术,用于传感控制应用(Sensor and Control)。
Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议,根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。
ZigBee这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。
2.ZigBee发展历程:在蓝牙技术的使用过程中,人们发现蓝牙技术尽管有许多优点,但仍存在许多缺陷。
对工业,家庭自动化控制和遥测遥控领域而言,蓝牙技术显得太复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等,而工业自动化对无线通信的需求越来越强烈。
2000年12月,IEEE成立了802.15.4工作组,制定了Zigbee的物理层(PHY)和MAC协议层。
2001年8月,ZigBee Alliance成立。
2002年下半年,英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司共同宣布加入ZigBee联盟,研发名为“ZigBee”的下一代无线通信标准,这一事件成为该技术发展过程中的里程碑。
2004年,ZigBee V1.0诞生。
它是Zigbee规范的第一个版本。
由于推出仓促,存在一些错误。
2006年,推出ZigBee 2006,比较完善。
2007年底,ZigBee PRO推出。
2009年3月,Zigbee RF4CE推出,具备更强的灵活性和远程控制能力。
2009年开始,Zigbee采用了IETF的IPv6 6Lowpan标准作为新一代智能电网Smart Energy(SEP 2.0)的标准,致力于形成全球统一的易于与互联网集成的网络,实现端到端的网络通信。
ZigBee联盟现有的理事公司包括BM Group,Ember公司,飞思卡尔半导体,Honeywell,三菱电机,摩托罗拉,飞利浦,三星电子,西门子,及德州仪器。
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一、ZigBee定义ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。
根据国际标准规定,ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。
这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。
其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。
主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。
简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。
中文名紫蜂协议外文名ZigBee标准IEEE802.15.4全球频段2.4GHz(全球使用)欧洲频段868MHz北美频段915MHzZigBee作为一种短距离无线通信技术,由于其网络可以便捷的为用户提供无线数据传输功能,因此在物联网领域具有非常强的可应用性。
二、ZigBee特性①低能耗。
在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个节点工作6~24个月,甚至更长。
这是ZigBee的突出优势。
相比较。
蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。
TI公司和德国的Micropelt公司共同推出新能源的ZigBee节点。
该节点采用Micropelt公司的热电发电机给TI公司的ZigBee提供电源。
②低成本。
通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10),降低了对通信控制器的要求,按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代码,而且ZigBee免协议专利费。
每块芯片的价格大约为2美元。
③低速率。
ZigBee工作在20~250kbps的速率,分别提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps(915 MHz)和20kbps(868 MHz)的原始数据吞吐率,满足低速率传输数据的应用需求。
④近距离。
传输范围一般介于10~100m之间,在增加发射功率后,亦可增加到1~3km。
这指的是相邻节点间的距离。
如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远。
⑤短时延。
ZigBee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。
相比较,蓝牙需要3~10s、WiFi 需要3 s。
⑥高容量。
ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65000 个节点的大网。
⑦高安全。
ZigBee提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用访问控制清单(Access Control List, ACL) 防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES 128)的对称密码,以灵活确定其安全属性。
⑧免执照频段。
使用工业科学医疗(ISM)频段,915MHz(美国), 868MHz(欧洲), 2.4GHz(全球) 。
三、应用及前景:随着国内经济的高速发展,城市的规模在不断扩大,尤其是各种交通工具的增长更迅速,从而使城市交通需求与供给的矛盾日益突出,而单靠扩大道路交通基础设施来缓解矛盾的做法已难以为继。
在这种情况下,智能公交系统(Advanced Public Transportation Systems,APTS)也就应运而生,并且成为国内研究的热点。
在智能公交系统所涉及的各种技术中,无线通信技术尤为引人注目。
而ZigBee作为一种新兴的短距离、低速率的无线通信技术,更是得到了越来越广泛的关注和应用。
市场上也出现了大量与ZigBee相关的各种产品,根据中国物联网校企联盟的统计分析表明:ZigBee虽然广受推崇,但是在数据中,推出ZigBee相关产品的中小型企业在2012年的发展并不可观。
四、比较有竞争力的ZigBee解决方案主要有下面几种:(1)Freescale:MC1319X平台;(2)Chipcon:SoC解决方案CC2530;(3)Ember:EM250ZigBee系统晶片及EM260网络处理器;(4)Jennic的JN5121芯片;经过市场调研,发现Freescale的MC1319X平台功耗低、价格低廉、硬件集成度高,方便二次开发,射频通信系统的稳定性高。
所以,在本文的设计中选用了MaxStream 公司与ZigBee兼容的以FreescaleMC1319x芯片组为核心的XBeeProRF模块。
下面主要介绍XbeePro的特性、接口应用、操作模式以及在智能公交无线网络中的应用。
五、国际ZigBee联盟ZigBee联盟是一个高速增长的非牟利业界组织,成员包括国际著名半导体生产商、技术提供者、代工生产商以及最终使用者。
成员正制定一个基于IEEE802.15.4、可靠、高性价比、低功耗的网络应用规格。
目前超过150多家家成员公司正积极进行ZigBee规格的制定工作。
当中包括7位推广委员,半导体生产商、无线技术供应商及代工生产商。
7位推广委员分别为:Honeywell,Invensys,Mitsubishi,Freescale,Philips,Samsung,chipcom,ember。
[8]成员:艾姆波(Ember Corporation)艾默生、飞思卡尔半导体(Freescale Semiconductor Inc)、因创(Itron)克罗格(Kroger)兰、吉尔(Landis+Gyr)罗格朗、飞利浦、信心能源(ReliantEnergy,Inc)、施耐德电气(SchneiderElectric)、藤萝(Tendril)、德州仪器、上海顺舟科技等都是国际ZigBee联盟成员。
六、主要ZigBee厂商简介1、德州仪器基本信息:美国德州仪器公司(英语:Texas Instruments,简称:TI),是世界上最大的模拟电路技术部件制造商,全球领先的半导体跨国公司,以开发、制造、销售半导体和计算机技术闻名于世,主要从事创新型数字信号处理与模拟电路方面的研究、制造和销售。
除半导体业务外,还提供包括传感与控制、教育产品和数字光源处理解决方案。
德州仪器(TI)总部位于美国德克萨斯州的达拉斯,并在25多个国家设有制造、设计或销售机构。
全球约有30,300人各地分布如下:美国:15,900人亚洲:8,800人日本:2,400人欧洲:3,200人德州仪器公司发展历程1930年,J·克莱伦斯·卡彻和尤金·麦克德莫特创建一个叫做“地球物理业务公司(GSI)”的为石油工业提供地质探测的公司。
在1939年,这个公司重组为Coronado公司。
1941年12月6日,麦克德莫特和其他三名GSI的雇员J·埃里克·约翰逊、塞瑟尔·H·格林以及H·B·皮科克买下了GSI公司。
1945年11月,帕特里克·哈格蒂被雇佣为实验室和制造部门(Laboratory and Manufacturing (L&M))部门的总经理。
1951年L&M部门凭借其国防方面的合同,迅速超越了GSI的地理部门。
GSI逐渐变成了德州仪器的一个子公司,1954 年进入半导体市场,推出首款商用硅晶体管1988年GSI被出售给哈利伯托公司。
公司大事件主要荣誉1954年生产首枚商用晶体管1958年TI工程师Jack Kilby发明首块集成电路(IC)1967年发明手持式电子计算器1971年发明单芯片微型计算机1973年获得单芯片微处理器专利1978年推出首个单芯片语言合成器,首次实现低成本语言合成技术1982年推出单芯片商用数字信号处理器(DSP〕1990年推出用于成像设备的数字微镜器件,为数字家庭影院带来曙光1992年推出microSPARC单芯片处理器,集成工程工作站所需的全部系统逻辑1995年启用Online DSP LabTM电子实验室,实现因特网上TI DSP应用的监测1996年宣布推出0.18微米工艺的Timeline技术,可在单芯片上集成1.25亿个晶体管1997年推出每秒执行16亿条指令的TMS320C6x DSP,以全新架构创造DSP 性能记录2000年推出每秒执行近90亿个指令的TMS320C64x DSP芯片,刷新DSP性能记录;推出业界上功耗最低的芯片TMS320C55x DSP,推进DSP的便携式应用2003年推出业界首款ADSL片上调制解调器--- AR7;推出业界速度最快的720MHz DSP,同时演示1GHz DSP;向市场提供的0.13 微米产品超过1亿件;采用0.09 微米工艺开发新型OMAP 处理器收并购1997 Amati Communications—3.95亿美元1998 GO DSP1999 Butterfly VLSI, Ltd—5,000万美元1999 Telogy Networks—4,700万美元2000 Burr-Brown Corporation—76亿美元2007 POWERPRECISE Solutions-便携式电源管理IC 公司2009 Luminary Micro2011National Semiconductor2012eepartsTI中国TI 自1986年进入中国大陆以来,一直高度关注中国市场的发展。
经过公司董事会批准的TI中国发展战略于1996年正式实施。
此战略的目标是帮助中国建立合理的电子产品结构,并且提高高科技产品的设计能力,力求以全球领先的DSP技术支持中国高科技产业走向世界。
为贯彻此战略,TI除在中国建立了庞大的半导体代理商销售网外,还在北京、上海、深圳及香港设立了办事处及技术支持队伍,提供许多独特的产品及服务,包括DSP和模拟器件产品、硬件和软件开发工具以及设计咨询服务等TI与国内企业于1999年分别成立了两家合资公司,其中上海全景数字技术公司着重于宽带产品系统的设计,北京长信嘉信息技术公司则着重于数字终端产品的设计。
2002年TI又与中外16家厂商合作成立了凯明信息科技股份有限公司,专注于新一代无线多媒体信息终端产品的研发,为产业界提供最先进的解决方案。
TI在上海交通大学、清华大学和成都电子科技大学设立有DSPS技术与培训中心,截止2003年底,TI在68所大学设立了82个DSPS实验室。
从1996年至2003年底,共有41,000多名学生通过所设DSPS技术中心/实验室,学习DSP课程学习和培训,为中国产业界培养了许多的DSP专业人才,从而为中国工程技术教育发展作贡献。
另外,为加强同产业界的密切合作,TI在企业中建立有14个联合DSPS实验室,成果显著。
市场地位:----TI为全球众多的最终用户提供完整的解决方案* TI在DSP市场排名第一* TI在混合信号/模拟产品市场排名第一* 1999年售出的数字蜂窝电话中,超过半数使用的是TI的DSP解决方案。