无线数据传输Zigbee

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基于ZigBee无线传感器网络的数据安全传输

基于ZigBee无线传感器网络的数据安全传输

Zg e 安全规范是对 IE 21.安全规范的补充和增强 , i e B E E8 . 4 0 5 它定义了设备入网认证 、 数据传输 、 密 钥建立、 密钥传递以及设备管理等安全服务 , 这些安全服务共 同构成 了 Z B e i e 设备 的安全体系。z邸e g i e 安全体系结构所提供的安全级别取决于对称密钥 的保管、 保护机制的运用以及密码机制和相关安全策略 的正确执行。 对安全体系结构 的信任最终简化为对安全的初始化和处理 , 以及密钥材料的安装和存储 。 然
层 cZg e 则 定义 了网络 层 ( wK) 2 iBe 1 , N 和应 用层 ( P )Zg e 技术适 用 于工业控 制 自动 化 、 线远程 监控 、 A S 。 iB e 无
医疗健康和智能建筑等领域 , 2 H 下它具有 20 bs 在 .G z 4 5 p 的最大传输速率圆 在低耗 电待 机模式下 , k , 2 节5 号干电池可支持 1 个节点工作 6 2 个月, 4 甚至更长时间嘲 。
而 ,i e 安全的实现需要很多资源 , Zg e B 其代价较高。在一些普通的应用 中, 尤其在无硬件 A S加密保护 E
时, 使用一些简单的加密算法可减少用于安全的计算量 , 使传输数据更及时。因此 , 本文提 出一种简单高
效的方法用来保护应用层数据的安全传输 。
1 Zg e i e安 全 服务 B
Zg e 协议栈提供的安全服务有数据加密、 i e B 完整性校检和鉴权等功能。 它的安全是基 于 A S 18 E 一2 加 密技术建立在协议栈的网络层和应用支持子层 ,定义了一系列的安全机制来保证数据 的完整性和真实 性。Z Be i e 提供的安全机制基于三个原则 : g 第一是简单性, 发送数据帧的层负责对该帧的安全处理 ; 第二

智能物联网领域的两大无线数据传输通信模块技术对比:zigbee与蓝牙

智能物联网领域的两大无线数据传输通信模块技术对比:zigbee与蓝牙

两大智能物联网领域无线数据传输模块技术对比:Zigbee与蓝牙Zigbee通信协议和蓝牙无线协议都是广泛应用于物联网(I。

T)行业的本地通信,选择合适的协议时,需要具体考虑一下两个不同无线数据通信协议的优势与缺点。

在某些情况下,一种协议比另一种更适合,尽管有时正确的解决方案是同时实现这两种协议,以利用它们的组合优势,正如我们将在本文中讨论的那样。

为了更好地理解这些物联网协议选项,让我们看看Zigbee的优势和限制,然后是三种不同的蓝牙“风格”:经典蓝牙、低功耗蓝牙BLE和蓝牙BT Mesho这将有助于解释权衡并展示每种协议的一些用例,以便您可以为您的物联网应用选择最佳协议一一无论是智能城市、工业物联网、数字标牌或其他连接技术用例。

Zigbee技术在物联网中的应用Zigbee是一种具有低成本效益、低功耗、低带宽的无线网状网络的开放全球标准,由 Zigbee 联盟中的一个公司开发的无线通信技术。

Zigbee协议允许通过中间节点组成的网状网络将信息传递到远处的节点,从而实现长距离数据传输。

信息在到达目的地的途中“跳” 过中间的无线电节点。

Zigbee的2. 4 GHz频率范围可以在全球范围内实现,无需许可证可以免费试用改频段。

Zigbee协仪的优点:ZigbeemeSh网络自动配置(自组网),如果节点被禁用或删除(自愈合),它将动态重新配置以修复自己。

作为一个标准的无线数据通信协议,Zigbee技术在家庭自动化和工业物联网中获得广泛接受。

由于大多数手机、平板电脑和电脑都不能使用Zigbee技术应用,物联网关也需要与它们进行通信。

所以必须要详细的进行配置,以确保节点加入网络能够正常通信,并与以太网网关通信。

Zigbee技术与蓝牙技术在智物联网领域的使用案例家庭自动化是Zigbee的诞生地,但商业和工业用例也同样突出,包括智能能源、照明、医疗设备系统、工厂自动化、市政路灯和零售监控系统。

其中智能城市路灯照明是一个很好的例子,说明了网格网络的发展趋势,Zigbee非常适合这种网络,因为它能够实现远程管理大型设备网络等关键功能。

基于ZigBee的数据采集与无线传输实验

基于ZigBee的数据采集与无线传输实验

2016-2017学年第二学期
课程实验报告
课程名称:无线传感网络
实验名称:基于ZigBee的数据采集与无线传输实验
XX 班级学号同组同学
实验课表现出勤、表现得分25% 25 实验报告
得分50%
实验总分操作结果得分25% 25
实验目的
了解ZigBee的工作原理和技术特点,利用CC2530芯片开发一个简单的ZigBee组网通信实验。

实验内容
以小组为单位,利用CC2530芯片部署无线传感网络实验,分别设计采集节点、汇聚节点的程序,采集节点采集温度信息,并通过无线信道传输给汇聚节点。

汇聚节点再将温度数据通过串口传输给上位机(PC机)。

要求自己设计通信协议,实现上位机对监控区域的定时和实时温度数据采集。

实验过程中遇到的问题以与如何解决的?(可以写多条,是否认真填写将影响实验成绩)
在实验过程中我遇到了
1、能接收后遇到很多的噪声干扰并且不能接收自己发送的信息
2、接收到自己的信息后仍然有很多的噪声干扰出现了很多的乱码
3、接收自己的信息也被转换成乱码
4、遇到了选择性接收上的技术问题。

物联网中的几种短距离无线传输技术

物联网中的几种短距离无线传输技术

短距离无线通信场指的是 100m 以内的通信,主要技术包括 Wifi、紫蜂(Zigbee)、蓝牙技术(Bluetooth)、超宽带技术(Ultra-wideband ,UWB)、射频识别技术(Radio Frequency IDentification ,RFID)以及近场通信(Near Field Communication,NFC)等类型。

低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈要求,作为无线通信技术重要分支的短距离无线通信技术正逐步引起越来越广泛的关注。

各国也相应地制定短距离通信技术标准,特别是RFID 和 NFC 在物联网、移动支付和手机识别方面的应用标准,例如主要的RFID 相关规范有欧美的 EPC 规范、日本的 UID(Ubiquitous ID)规范和 ISO 18000 系列标准。

中国政府也高度重视短距离通信的发展,制定了一系列的政策来扶持短距离通信产业。

例如科技部、工信部联合 14 部委制订的《中国 RFID 发展策略白皮书》等。

此外,包括诺基亚、英特尔、IBM、东芝、华为、中兴和联想等众多企业也积极参与到短距离无线通信中各技术的研究中。

1、Wi-Fi技术Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)是一种无线通信协议(),Wi-Fi的传输速率最高可达11Mb/s,虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些,但在无线电波的覆盖范围方面却略胜一筹,可达100 m左右。

Wi-Fi是以太网的一种无线扩展,理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内,就能以最高约11Mb/s的速率接入互联网。

实际上,如果有多个用户同时通过一个点接入,带宽将被多个用户分享,Wi-Fi的连接速度会降低到只有几百kb/s,另外,Wi-Fi的信号一般不受墙壁阻隔的影响,但在建筑物内的有效传输距离要小于户外。

最初的规范是在1997年提出的,称为,主要目的是提供WLAN接入,也是目前WLAN的主要技术标准,它的工作频率是,与无绳电话、蓝牙等许多不需频率使用许可证的无线设备共享同一频段。

基于ZigBee技术的短距离无线数据传输系统

基于ZigBee技术的短距离无线数据传输系统
1 【T S l l I C ON
VALLEY
【 科技刨新论坛 】
基 于Z i g B e e 技 术 的 短 距 离 无 线 数 据 传 输 系 统
夏伯锴 杨 晓红 2
( 1 . 中国石 油大学 ( 华东) 山东 青 岛 2 6 6 5 5 5 ;2 . 东营市技 师学院 山 东 东营 2 5 7 0 0 0 )

Hale Waihona Puke 要 : 随着 通信技 术的 不断发展 ,无 线通信技 术 在很 多领 域得 到 广泛的 应用 。与有 线通讯设 备相 比 ,无 线通讯 设备携 带方便 、 无需布
线 特 别适 用于机动 性要 求较 强 ,或者 工作 受到 内部 线路 限制 的通信 设备 。Z i g B e e 作为 一种新 兴 的短距 离、低 复杂 度、低 数据 传输 速率 的无 线 网络通信 技 术 。填 补低 功耗 、低成 本的 无线 通讯 市场的 空缺 ,在 工业控 制、 消 费性 电子设 备 、汽车 自动化 、农 业 自动 化和 医用设 备控 制等领
域 有 着较 多的应 用。结合zi g Be e 技 术的发展 和无线数 据传输 系统 的需求 ,提 出基 于z i g Be e 技术 的短距 离无线数 据传输 系统的设 计方案 。
关键 词 : z i g B e e 技 术 ;无线 数据 ;无线传感 器 ;传 输 系统 中 图分类 号 :T N 9 1 9 文献标 识 码 :A 文章 编号 :1 6 7 1 - 7 5 9 7( 2 0 1 3 )0 1 1 O 1 7 8 - 0 1
无 线 数 据 传 输 系 统 通 过 传 感 器 将 捕 捉 的现 场 信 号 转 换 为 电 信 号 ,经 模 /数 转 换 器 、A D C 采 样 、 量 化 、编 码 成 为 数 字 信 号 1 . 1 Z i g B e e 概 论 ‘ 后 存 人 数 据 存 储 器 ,然 后 通 过 无 线 方 式 将 数 据 发 送 给 接 收 端 进 Z i g B e e 技 术 是 一种 近 距 离 、低 复 杂度 、 低 功 耗 、低 速 率 、 行 处 理 。基 于 嵌 入 式 系 统 的Z i g B e e 基 站 节 点 完 成 处 理 各 个 传 感 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 器 节 点 接 收 到 的 数 据 信 息 和 外 界 的无 线通信 。 速 率 不 高 的各 种 电 子 设 备 之 间 进 行 数 据 传 输 以 及 典 型 的有 周 期 系 统 采 用 部 分 网状 ( P a r t i a l M e s h )拓 扑 结 构 , 使 每 个 节 性 数 据 、 间歇 性 数 据 和 低 反 应 时 间数 据 传 输 的 应 用 。它 是 一 种 点 的 范 围被 成 倍 地 扩 大 。大 部 分 短 距 离 无 线 技 术 最 大 范 围 一 般 高 可 靠 的无 线 数 传 网络 , 期 数 传 模 块 类 似 于移 动 网络 基 站 ,通 为 1 0 m 或 更 短 ,但 是 部 分 网 状 结 构 没 有 最 大 通 信 距离 的限制 。 讯 距 离 可 以无 限 扩 展 。 因 为 它 所 有 的 节 点 都 被 用 作 中 继 器 或 路 由器 , 数 据 传 输 的 时 , 1 . 2 Z i g B e e 技 术 特 点 1 . 2 . 1低 功耗 。在 正 常 运 行 模 式 下 , 由于 z i g B e e 技 术 传 送 将 要 传 输 的 数 据 放 在 一 个 数 据 包 里 ,数 据 包 从 一 个 节 点 跳 跃 到 i g B e e 基 站 节 点 。然 后 , 由z i g B e e 基 站 的 传 输 速 率 低 ,数 据 量 不 大 , 因 此 信 号 收 发 耗 时 很 短 ; 在 非 运 另 一 个 节 点 ,直 到 到 达Z J t P C 机 、 服 务 器 、 局 域 网或 网 络 终 端 进 一 步 传 行 模 式 下 ,Z i g B e e 节 点 处 于 睡 眠 状 态 ,普 通 情 况 下 两 节 五 号 干 节 点 汇 总 并 发 送  ̄ 送 。 如 果 遇 到 信 号 通 道 阻 塞 、 节 点 破 坏 、 节 点 电 池 没 电 等 问 电池 可 以维 持 长 达 6 个月到2 年 左 右 的使 用 时 间 。 1 . 2 . 2 可 靠 性 。使 用 了 免碰 撞 机 制 和 重 发机 制 , 同时 预 留 题 ,一 条 路径 传 输 失败 , 信 号 还 可 以找 到 其 他 的替 代 路 径 。 2 . 2 Z i g B e e 无 线 传 感 器 节 点 了专 用 时 隙 满 足 需 要 固 定 带 宽 的 通 信 业 务 ,避 免 了 数 据 传 输 时 系 统 中 有 相 当 大 数 量 的 自给 供 电 的 Z i g B e e 无 线 传 感 器 节 竞 争 和 冲 突 。M A C 层 采 用 了 完 全 确 认 的数 据 传 输 模 式 , 每 个 发 i g B e e 无 线 传 感 器 节 点 的 功 能 是 采 集 需 要 的 数 据 , 与 其 他 送 的 数 据 包 都 必 须 等 待 接 收 方 的 确 认 信 息 ,建 立 了 可 靠 的 通 信 点 ,Z 节 点 及 外 界进 行 通 信 , 并 且 将 数 据 发 送 到 各 传 感 器 节 点 组 成 的 模 式。 通 信 基 站 。z i g B e e 无 线传 感器 节 点主 要 由传 感器 模块 、 1 . 2 . 3时 延 短 。 唤 醒 休 眠 状 态 和 通 信 时 延 的 时延 都很 短 , Z i g B e e 收 发 模 块 、 微 处 理 器 模 块 、 存 储 模 块 和 电源 管 理 模 块 五 适 用 于对 时延 要 求苛 刻 的无线 控 制 ( 如 工 业 控 制 场 合 等 ) 应

常见8种无线通信协议简介

常见8种无线通信协议简介

常见8种无线通信协议简介无线通信协议是在无线通信中用于数据传输的规则和标准化规范。

随着无线通信技术的快速发展,各种不同的通信协议应运而生。

本文将介绍8种常见的无线通信协议,分别为:Wi-Fi、蓝牙、NFC、Zigbee、Z-Wave、LoRaWAN、NB-IoT和LTE。

1. Wi-FiWi-Fi是一种广泛应用于个人电脑网络和移动设备的无线局域网技术。

它基于IEEE 802.11标准,提供了快速、高速和稳定的无线数据传输能力。

Wi-Fi协议广泛用于家庭、办公室、公共场所等地方,提供无线上网服务。

2. 蓝牙蓝牙是一种短距离无线通信技术,用于在电子设备之间传输数据。

蓝牙协议基于IEEE 802.15.1标准,具有低功耗、低成本和高度可靠的特点。

蓝牙广泛应用于耳机、音箱、键盘、鼠标等蓝牙设备之间的数据传输和连接。

3. NFCNFC(Near Field Communication)是一种短距离无线通信技术,用于近距离的触碰式数据交换。

NFC技术基于ISO/IEC 18092标准,允许设备进行近场通信。

它常用于移动支付、门禁系统、智能标签等领域。

4. ZigbeeZigbee是一种低功耗、低速率的无线通信协议,特别适用于自组织网络和传感器网络。

Zigbee协议基于IEEE 802.15.4标准,主要用于物联网、智能家居、工业自动化等领域。

它具有低功耗、高网络容量和强大的自组织能力。

5. Z-WaveZ-Wave是一种专用于智能家居的无线通信协议。

它采用低功耗、短距离的无线通信方式,能够连接和控制各种智能家居设备。

Z-Wave 协议相较于其他无线通信协议,更适合于智能家居场景,它提供了更好的互操作性和稳定性。

6. LoRaWANLoRaWAN(Long Range Wide Area Network)是一种低功耗广域网技术协议,用于连接大规模的物联网设备。

它利用LoRa调制技术,可以实现远距离的无线通信,同时具有低功耗和高可靠性。

zigbee 原理

zigbee 原理

zigbee 原理
Zigbee是一种无线通信协议,专门用于低功耗、短距离通信。

它基于IEEE 802.15.4标准,并且通过射频通信进行数据传输。

Zigbee的原理如下:
1. 网络拓扑:Zigbee网络由一个或多个设备组成,这些设备可以是传感器、控制器、终端设备等。

这些设备按照不同的拓扑结构组成网络,常见的拓扑结构包括星型、网状和树状结构。

2. 节点角色:在Zigbee网络中,不同的设备扮演不同的角色。

其中,协调器(Coordinator)是网络的核心,负责管理网络节
点和协调通信。

路由器(Router)用于转发数据,扩展网络范围。

终端设备(End Device)通常是最简单的设备,用于与其
他设备进行通信。

3. 数据通信:Zigbee使用无线射频通信方式,在2.4GHz频段
进行数据传输。

通信过程中,设备通过发送和接收数据帧进行交互。

数据帧中包含了一些必要的信息,如发送者、接收者、数据内容等。

4. 网络组建:Zigbee网络的组建过程通常包括扫描、加入和路由等步骤。

设备首先进行扫描,查找网络中可用的节点。

然后,设备可以加入到网络中,成为网络的一部分。

路由器设备可以通过建立多个路径,实现节点之间的数据传输。

5. 低功耗设计:Zigbee在设计上非常注重低功耗,以满足无线传感器网络的需求。

设备可以进入睡眠模式以节省能源,并且
可以通过唤醒信号来重新激活。

总的来说,Zigbee的原理是基于低功耗、短距离的无线通信,通过网络拓扑、节点角色、数据通信和低功耗设计等要素,实现设备之间的数据传输和协作。

ZIGBEE

ZIGBEE

zigbee编辑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。

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。

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。

1概述ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。

ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。

其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。

ZigBee网络主要特点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。

ZigBee网络中设备的可分为协调器(Coordinator)、汇聚节点(Router)、传感器节点(EndDevice)等三种角色。

[1]才茂Zigbee 典型组网方式与此同时,中国物联网校企联盟认为:zigbee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。

2起源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)。

由IEEE 802.15工作组中提出,并由其TG4工作组制定规范。

2001年8月,ZigBee Alliance成立。

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。

ZigBee的无线传输

ZigBee的无线传输

基于zigbee1、引言建立基于实时数据库的生产信息管理系统,实现对控制装置的数据上传,实时数据监测,形成一个工业控制网络是现代企业工业化管理的特征,如图1。

随着计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的相互渗透、结合,无线通讯技术逐渐在工业控制领域,为各种智能现场设备、移动机器人以及各种自动化设备之间的通信提供无线数据链路,特别是在一些特殊环境下弥补有线网络的不足,进一步完善工业控制网络的通信性能,成为工业通信的新宠。

在GPRS、蓝牙、WiFi、ZigBee等无线通信标准中,ZigBee以功耗低、可靠性高、网络容量大、时延小、成本低等优点在工业通信领域脱颖而出。

图1ZigBee是由ZigBee Alliance(ZigBee联盟)制定的无线网络协议,是一种近距离、低功耗、低数据速率、低复杂度、低成本的双向无线接入技术,主要适合于自动控制和远程监控领域。

ZigBee联盟在制定ZigBee标准时,采用了 IEEE802. 15. 4协议作为其物理层和媒体接入层规范。

在其基础之上,ZigBee 联盟制定了网络层(NWK)和应用编程接口(API)规范,并负责高层应用、测试和市场推广等方面的工作,见图2。

图22、IEEE802.15.4协议2.1 物理层IEEE802.15.4定义了两个物理层标准,分别是2.4 GHz物理层和868/915MHz物理层。

两个物理层都基于DSSS(Direct Sequence SpreadSpectrum,直接序列扩频)技术,使用相同的物理层数据包格式,区别在于工作频率、调制技术、扩频码片长度和传输速率。

2.4GHz波段为全球统一的无需申请的ISM 频段,划分成l6个信道, 码元速率为62.5kbaud,采用了l6进制正交调制,用码片长度为8的伪随机码直接扩频技术,能够提供250kb/s的传输速率.868MHz频段是欧洲的ISM 频段,有1个信道,数据传输速率为20kb /s。

无线接入网络的传输技术

无线接入网络的传输技术

无线接入网络的传输技术随着移动互联网的快速发展,无线接入网络的使用越来越广泛。

从最初的2G网络到现在的5G网络,无线接入网络的传输技术也在不断的更新和升级。

本文将会介绍几种常见的无线接入网络传输技术,包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、NFC和Li-Fi。

一、Wi-FiWi-Fi是一种基于无线局域网技术的传输技术,其传输速度比较快,信号覆盖范围也比较广泛,可以快速连接到互联网。

Wi-Fi技术常用于家庭、办公室等环境中的无线通信,用户通过Wi-Fi可以无线连接到电子设备或者互联网。

Wi-Fi在提供高速无线上网的同时,也存在着一些问题,比如容易被黑客入侵、信号容易干扰等。

二、蓝牙蓝牙是一种基于短距离无线通信技术的传输技术,它可以连接随身设备和电脑,使得数据和媒体通信变得更加便捷。

蓝牙技术的发展一直在不断提高,现在银行、超市和电影院等场所都已经支持蓝牙扫描系统识别用户设备的身份。

蓝牙技术在无线通信方面有着广泛的应用,如无线鼠标、键盘、耳机等。

三、ZigBeeZigBee也是一种基于短距离无线通信技术的传输技术,它主要适用于物联网领域。

ZigBee传输技术适用于多种应用场景,包括能源管理、环境监测、智能家居、智能城市等。

虽然ZigBee传输技术优势明显,但其应用范围相对比较小,目前还未得到广泛应用。

四、NFCNFC是一种基于无线感应技术的传输技术,它主要适用于移动支付和智能物联网。

现在,NFC已经被广泛应用于著名的Apple Pay和Google Wallet等移动支付平台,同时,NFC技术也得到了智能家居、智能电子设备等领域的广泛应用。

五、Li-FiLi-Fi是一种基于可见光通信技术的传输技术,它利用LED灯的闪烁来传输数据,速度比较快,能够为人们提供更加便捷的无线通信体验。

Li-Fi的优点是数据传输速度比较快,不受信号干扰和窃听,同时还可以在无线电波干扰的环境下使用。

但其应用范围比较小,目前主要应用于工业和专业领域。

ZigBee简介

ZigBee简介

【简介】:现实生活中,系统传输的通常为小量的突发信号。

虽然能满足传输,但其成本高、体积大和能源消耗大等问题不得不让我们考虑,在这种情况下,体积小、成本低、能量消耗小和传输速率低的短距离无线通信Zigbee技术诞生了。

简单的说,Zigbee是一种高可靠的【无线数据传输网络】,类似于CDMA 和GSM网络。

Zigbee数传模块类似于移动网络基站。

通讯距离从标准的75m 到几百米、几公里,并且支持无限扩展。

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,在整个网络范围内,每一个Zigbee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。

与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是,Zigbee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它必须具有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点。

而移动通信网主要是为语音通信而建立,每个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作为监控对象,例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控,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。

【发展史】:1999年针对自动化应用需求的增加,低功耗、低成本以及多节点的无线网路技术概念ZigBee 因应而生。

2000年12月IEEE成立IEEE 802.15.4工作组,致力于开发一种可应用在固定、可携或移动设备上的低成本、低功耗以及多节点的低速率无线连接技术。

2001年8月美国Honeywell等公司发起成立ZigBee Alliance,他们提出的ZigBee技术被确认纳入为IEEE 802.15.4标准。

2002年10月TI、Motorola、Philips和日本三菱等重量级企业加盟ZigBee Alliance。

ZigBee无线传感器网络设计实战第五章

ZigBee无线传感器网络设计实战第五章

XXGC
终端节点
协调器
无线数据传输原理图
实训 5-1 无线数据发送和接收 知识链接
1 设备类型
在ZigBee无线网络中,存在3种逻辑设备类型, 即:协调器(Coordinator)、路由器(Router) 和终端节点(End-device)。 ZigBee网络通常由一个协调器以及多个路由器和 多个终端设备组成,绿色节点为协调器,蓝色节 点为路由器,橙色节点为终端设备,如右图所示。
afAddrType_t *dstAddr:该参数包含了目 的节点的网络地址以及发送数据的格式。 endPointDesc_t *srcEP:该参数的作用就 是指定端口号。 uint16 cID:这个参数描述的是命令号。 uint16 len:该参数标识了发送数据的长度。 uint8 *buf:该参数是指向发送数据缓存区的 指针。
/* Coordinator Settings */ -DZDO_COORDINATOR -DRTR_NWK
//开启协调器功能 //开启路由器功能
不同的是,如果路由器和终端节点的 ZDAPP_CONFIG_PAN_ID值设置为非0xFFFF 值,则会以ZDAPP_CONFIG_PAN_ID值作为 PANID。
实训 5-1 无线数据发送和接收
如果协调器的PANID的设置值为小于等于 0x3FFF的有效值,协调器就会以这个特定的 PANID值建立网络。但是,如果在默认的信道 上已经有了该PANID值的网络存在,则协调器 会继续搜寻其他的PANID,直到找到网络不冲 突为止。
ZigBee网络示意图
实训 5-1 无线数据发送和接收
协调器是整个网络的核心,它最主要的作用是启 动网络,其方法是选择一个相对空闲的信道,形 成一个PANID(网络编号)。它也会协助建立 网络中的安全层及处理应用层的绑定。当整个网 络启动和配置完成之后,它的功能就退化为一个 普通路由器。

物联网中的几种短距离无线传输技术

物联网中的几种短距离无线传输技术

物联网中的几种短距离无线传输技术本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March短距离无线通信场指的是 100m 以内的通信,主要技术包括 Wifi、紫蜂(Zigbee)、蓝牙技术(Bluetooth)、超宽带技术(Ultra-wideband ,UWB)、射频识别技术(Radio Frequency IDentification ,RFID)以及近场通信(Near Field Communication,NFC)等类型。

低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈要求,作为无线通信技术重要分支的短距离无线通信技术正逐步引起越来越广泛的关注。

各国也相应地制定短距离通信技术标准,特别是RFID 和 NFC 在物联网、移动支付和手机识别方面的应用标准,例如主要的 RFID 相关规范有欧美的 EPC 规范、日本的 UID(Ubiquitous ID)规范和 ISO 18000 系列标准。

中国政府也高度重视短距离通信的发展,制定了一系列的政策来扶持短距离通信产业。

例如科技部、工信部联合 14 部委制订的《中国 RFID 发展策略白皮书》等。

此外,包括诺基亚、英特尔、IBM、东芝、华为、中兴和联想等众多企业也积极参与到短距离无线通信中各技术的研究中。

1、Wi-Fi技术Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)是一种无线通信协议(IEEE802.11b),Wi-Fi的传输速率最高可达11Mb/s,虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些,但在无线电波的覆盖范围方面却略胜一筹,可达100 m左右。

Wi-Fi是以太网的一种无线扩展,理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内,就能以最高约11Mb/s的速率接入互联网。

实际上,如果有多个用户同时通过一个点接入,带宽将被多个用户分享,Wi-Fi的连接速度会降低到只有几百kb/s,另外,Wi-Fi的信号一般不受墙壁阻隔的影响,但在建筑物内的有效传输距离要小于户外。

基于Zigbee的无线数据传输

基于Zigbee的无线数据传输
Ab ta tW i h e eo me to g e e h oo y, ib e o c p s i wn pa e i rls e s rn t rs f ri src : t t e d v lp n fZib e t c n lg Zg e c u y t o lc n wi e s s n o ewo k o s h s e t lw- o t o p we ,lw-ae a ds o -a g .Ths p p rp e e t h e in a d rs a c fwi ls a a t n mi。 o c s ,lw- o r o rt n h r rn e t i a e rs nst e d sg n e e rh o r e s d t r s s e a so y t msb s do ib e tc n lg n t e n t e h oo y I r e lme t h r n miso n t a t n ins se a e n Zg e h oo y a d E h re c n lg .no d ro i e n eta s s in a d i erci e t t mp t n o b t e n Zg e a aa d te Ete n td t te a t l k s ad t lds u yo h tu t r l e in o h y t m n e w e ib e d t n h h r e a a,h rie ma e eai td n te srcu a sg f e s se a d c e d t
图 1 系统 整 体 结 构 图
整 个数 据 传 输 系统 分 为 了 图 中 的 三 部 分 , 中 其
络 和以太 网络二者进行数据传输过程中的应用 。

基于ZigBee技术的无线数据传输系统及抗干扰分析

基于ZigBee技术的无线数据传输系统及抗干扰分析

C m ue n we g n e hooy电脑 知识 与技术 o p t K o l e dTcn l r d a g
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基于 Zg e 技术的无线数据传输系统及抗干扰分析 iB e
刘 飞,晓 新 旭 辉, 宇 李 梁
A bsr t ZiBe e hno o y i ane s or—rngetc nolg o r ls o m u i ai t ac : g et c l g s w h t a e h o f rwieesc m y n c ton, t sm o ec r c e si st n o h rc m m un - i r haa tr tc ha t e o ha i i
w ho e c r sC C25 0 c p,wih he e p sson t e had a e d sg fw iee sd t om m u c to o l Anayssofa t—i t re — s o ei 3 hi t t m hai h r w r ei n o r ls ac a niai n m due. l i n i n e fr
关 键 词 : i e 技 术 ; 线传 输 ; 干扰 ; 2 3 芯 片 Zg e B 无 抗 CC 5 0 中 图分 类 号 : P 9 文 献标 识 码 : 文 章 编 号 :0 9 34 (021 — 4 2 0 T 33 A 1 0 — 0 42 1 )0 2 1 — 3
S se o ie e sDa aCo y t m f W r l s t mm u ia i n a d An lsso t i t r e e c s d o i Be c n l g n c to n a y i fAn i n e f r n eBa e n Z g eTe h o o y -

WIFI & BT & ZIGBEE 区分差别

WIFI & BT & ZIGBEE 区分差别

三种近距离技术ZigBee、蓝牙(Bluetooth)和WiFi介绍为了满足人们对无线通信技术的需求,现对工作于2.4 GHz(ISM)频段常用的短距离无线通信中ZigBee、蓝牙(Bluetooth)、WiFi 三者的技术优势、缺点及总的市场趋势做了详细分析目前常用的无线网络标准最流行的3个是ZigBee、蓝牙(Bluetooth)和WiFi。

1 ZigBee 1.1 ZigBee简介Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词,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)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、低成本。

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。

1.2 ZigBee技术优势及不足ZigBee技术优势主要包括以下几个方面:低功耗两节五号电池支持长达六个月到两年左右的使用时间,然而Bluetooth仅能工作数周,WiFi 只可工作数小时。

低成本ZigBee数据传输速率低,协议简单,所以大大降低了成本,且免收专利费。

可靠采用了碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突;节点模块之间具有自动动态组网的功能,信息在整个ZigBee网络中通过自动路由的方式进行传输,从而保证了信息传输的可靠性。

网络容量大ZigBee具有大规模的组网能力,每个网络达60 000个节点。

安全保密ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全类和软件,并集成了IEEE 802.15.4的安全元素。

工作频段灵活使用频段为2.4 GHz,868 MHz 及915 MHz,均为免执照频段。

同时ZigBee也存在着一些不足:传输范围小在不使用功率放大器的前提下,ZigBee节点的有效传输范围一般为10~75 m,仅能覆盖普通的家庭和办公场所。

典型无线传输ZigBee技术及应用

典型无线传输ZigBee技术及应用
采用MESH网状网络结构,保证数据传输的可靠性。 每幢单元楼设置一个ZigBee远端节点 一个小区设置一个ZigBee中心节点 10/13/20Z24igBee中心节点数据通过GPRS/CDMA或ADSL上传到集抄中心
ZigBee的应用
• ZigBee应用实例
基于ZigBee技术的无线三表远程抄表系统
10/13/2024
Zigbee技术中的基本概念
• 三、ZigBee物理地址 • 在ZigBee无线传感器网络中,节点有2个地址,一个是物
理(也称IEEE或扩展)地址,物理地址是在产品出厂时初始 化的,在全球范围内是唯一标识地址。 • 注:当一个ZigBee节点需要加入网络时,其物理地址必须 不能与现有网络节点物理地址有冲突,并且不为 0xffffffffffffffff。
• ZigBee网状网络
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ZigBee技术体系
• ZigBee通信可靠性保证
通信可靠机制
■ZigBee采用了CSMA-CA的碰撞避免机制,同时为需要 固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的 竞争和冲突;明晰的信道检测 ■MAC层采用了完全确认的数据传输机制,每个发送的数 据包都必须等待接受方的确认信息。
10/13/2024
ZigBee的应用
• ZigBee应用实例
基于ZigBee的油田油井遥测遥控无线通信
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基于ZigBee技术的管道监测无线数据传输网络
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ZigBee的应用
• ZigBee应用实例
ZigBee智能交通控制系统无线通信方案
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无线传感器网络构架

5种无线协议的特点:lora、NB-IOT、ZigBee、WiFi、BLE

5种无线协议的特点:lora、NB-IOT、ZigBee、WiFi、BLE

5种无线协议的特点:lora、NB-IOT、ZigBee、WiFi、BLE物联网的无线通信技术很多,主要分为两类:一类是Zigbee、WiFi、蓝牙、Z-wave等短距离通信技术;另一类是LPWAN(low-power Wide-Area Network,低功耗广域网),即广域网通信技术。

LPWA又可分为两类:一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术;另一类是工作于授权频谱下,3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术,比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等。

高速率业务主要使用3G、4G技术;中等速率业务主要使用GPRS技术。

低速率业务目前还没有很好的蜂窝技术来满足,而它却有着丰富多样的应用场景,很多情况下只能使用GPRS技术勉力支撑。

无线技术使得设备在不需要有线电缆的情况下能够建立网络连接并实现彼此之间的通信,本文将详细介绍 5 种 IEEE 协议各自的特点。

各种类型的无线网络技术支持设备在没有电缆的情况下实现设备和设备之间或者设备和 web(TCP/IP 网络)之间的通信。

目前有多种不同的无线技术在物联网(IoT)和机器到机器(M2M)通信领域的硬件产品中得到运用。

电气和电子工程师协会(IEEE)有七个802.15 技术任务组。

这些组织为个人局域网的常用类型的无线技术设定了标准。

这些802.15 任务组包括:WPAN/蓝牙、Coexistence、高速率WPAN、低速率WPAN、mesh 网络、体域网和可见光通信。

每个IEEE 协议都有其独特的优点和局限性。

持续的开发投入使得这些协议的应用价值越来越高,潜力越来越大。

LoRa简介:LoRa是Long Range的缩写,属于无线通信技术中的一种,典型特点是距离远、功耗低。

速率相对较低,可视为网络通信中的物理层实现,LoRa对应的产品就是收发器(tranciever)芯片,例如semtech 的SX1272/SX1276,主要处理二进制数据流。

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无线传输zigbeeZigbee的应用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。

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。

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。

目录概述ZigBee的起源玩转芯片还是玩转模块ZigBee读写设备ZigBee无线数据传输ZigBee 网通信方式ZigBee自身的技术优势ZigBee的频带ZigBee性能分析ZigBee的应用前景ZigBee联盟ZigBee与无线电ZigBee与无线电ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协定,底层是采用IEEE802.15.4标准规范的媒体存取层与实体层。

主要特色有低速、低耗电、低成本、支援大量网络节点、支援多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。

ZigBee协定层从下到上分别为实体层(PHY)、媒体存取层(MAC)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。

网络装臵的角色可分为ZigBeeCoordinator、ZigBeeRouter、ZigBeeEndDevice等三种。

[1]编辑本段ZigBee的起源ZigBee,在中国被译为"紫蜂",它与蓝牙相类似。

是一种新兴的短距离无线技术.用于传感控制应用(sensor and control).此想法在IEEE 802.15工作组中提出,于是成立了TG4工作组,并制定规范IEEE 802.15.4.2001年8月,ZigBee Alliance成立。

2004年,ZigBee V1.0诞生。

它是zigbee的第一个规范.但由于推出仓促,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ZigBee的底层技术基于IEEE 802.15.4.物理层和MAC层直接引用了IEEE 802.15.4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,家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言,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,对无线数据通信的需求越来越强烈,而且,对于工业现场,这种无线数据传输必须是高可靠的,并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。

因此,经过人们长期努力,ZigBee协议在2003年正式问世。

另外,Zigbee使用了在它之前所研究过的面向家庭网络的通信协议Home RF Lite。

长期以来,低价、低传输率、短距离、低功率的无线通讯市场一直存在着。

自从Bluetooth出现以后,曾让工业控制、家用自动控制、玩具制造商等业者雀跃不已,但是Bluetooth的售价一直居高不下,严重影响了这些厂商的使用意愿。

如今,这些业者都参加了IEEE802.15.4小组,负责制定ZigBee的物理层和媒体介质访问层。

IEEE802.15.4规范是一种经济、高效、低数据速率(<250kbps)、工作在2.4GHz和868/928MHz的无线技术,用于个人区域网和对等网络。

它是ZigBee 应用层和网络层协议的基础。

ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。

主要用于近距离无线连接。

它依据802.15.4标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。

这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点,所以它们的通信效率非常高。

玩转芯片还是玩转模块ZigBee作为一种个人网络的短程无线通信协议,已经日益为大家所熟知,它最大的特点就是低功耗、可组网,特别是带有路由的可组网功能,理论上可以使ZigBee覆盖的通讯面积无限扩展。

相对蓝牙,红外的点对点通信,和WLAN 的星状通信,ZigBee的协议就要复杂得多了。

那么我们究竟是该选择ZigBee芯片去自己开发协议呢,还是直接选择已经带有了ZigBee协议的模块直接应用呢?玩转芯片的代价:开发时间周期长;人力和技术储备雄厚。

目前市场上的ZigBee射频收发“芯片”实际上只是一个符合物理层标准的芯片,它只负责调制解调无线通讯信号,所以必须结合单片机才能完成对数据的接收发送和协议的实现。

而单芯片也只是把射频部分和单片机部分集成在了一起,不需要额外的一个单片机,它的好处是节约成本,简化设计电路,但这种单芯片也并没有包含ZigBee协议在里面。

这两种情况都需要用户根据单片机的结构和寄存器的设臵并参照物理层部分的IEEE802.15.4协议和网络层部分的ZigBee协议自己去开发所有的软件部分。

这个工程量对于做实际应用的用户来讲是很大的,开发周期以及测试周期都是非常之长的,更由于是无线通讯产品,它的产品质量也不是很容易得到保障的。

即便现在许多ZigBee公司都提供自家芯片的ZigBee协议栈,但这只是提供一种协议的功能,而并不代表它具有真正的可应用性和可操作性,因为它并没有提供一个对用户的数据接口的详细描述,用户怎么才能不顾及芯片内部的程序而很简单轻松的就把自己的数据通过芯片发送出去,甚至组成路由获取传送更远方产品的数据,这都不是只包括了ZigBee协议栈的芯片就能简单实现的,ZigBee 协议栈只是说它有了协议的所有组成部分,而究竟怎么把每部分结合并有条不紊的运转起来,并怎么实现和用户自己数据的协议通讯?一个只包含了ZigBee协议栈的芯片是不可能实现得了的。

直白点讲,这些需要用户根据完整的协议代码和自己上层的通讯协议,再去一点一点每个部分的去修改协议栈中的内容,才能完成简单的数据无线收发,而要完成一条路由,甚至整个网络的通信,那调试测试的时间则会需要更长的。

那么对于做实际应用的用户来讲将会大大耽误开发周期,并且这种具有复杂协议的无线产品会具有更多的不定因素,更易受到外界环境条件的影响,在实际开发中遇到的问题将会五花八门,难于应付。

玩转模块的代价:省去ZigBee开发周期,能在推广项目上抢到先机。

ZigBee模块是已经包含了所有外围电路和完整协议栈的能够立即投入使用的产品,已经经过了厂家的优化设计,和老化测试,有一定的质量保证。

优秀可靠的zigBee应用“模块”具有在硬件上设计紧凑,体积小,贴片式焊盘设计,可以内臵Chip或外臵SMA天线,通讯距离从100米到1200米不等,还包含了ADC,DAC,比较器,多个IO,I2C等接口和用户的产品相对接。

软件上包含了完整的ZigBee协议栈,并有自己的PC上的配臵工具,采用串口和用户产品进行通讯,并可以对模块进行发射功率,信道等网络拓扑参数的配臵,使用起来简单快捷。

透传模块的好处在于用户不需要考虑模块中程序如何运行的,用户只需要将自己的数据通过串口发送到模块里,然后模块会自动把数据用无线发送出去,并按照预先配臵好的网络结构,和网络中的目的地址节点进行收发通讯了,接收模块会进行数据校验,如数据无误即通过串口送出。

不过目前来说,大多数用户应用Zigbee技术,都会有自己的数据处理方式,以致每个节点设备都会拥有自己的CPU以便对数据进行处理,所以仍可以把模块当成一种已经集成射频、协议和程序的“芯片”。

国内外各个ZigBee芯片厂商及模块厂商产品比对:各厂商及芯片型号Jennic(JN5148)TI(Chipcon)(CC2530)Freescal(MC13192)EMBER(EM260)ATMEL(LINK-23X)ATMEL(Link-212)工作频率(Hz)2.4~2.485G2.4~2.485G2.4~2.485G2.4~2.485G2.4~2.485G779~928M可用频段数(个)16 16 16 16 16 4 无线速率(Kbit /s)250 250 250 250250~200020~100发射功率+2.5 +4.5 +3.6 +3 +3 +10(dBm)接收灵敏度(dBm)-97 -97 -92 -97 -101 -110最大发射电流(mA)15 35 35 37.5 21 30最大接收电流(mA)18 24 42 41.5 20 14休眠电流(uA)0.2 1 1 1 0.28 0.5工作电压范围(V)2.0~3.62.0~3.62.0~3.42.1~3.61.8~3.61.8~3.6硬件自动CSMA-CA有有无无有有硬件自动帧重发有无无无有有硬件自动帧确认有无无无有有硬件自动地址过渡有有无无有有硬件FCS计算功能有有有有有有硬件清除无线通道确认有有无无有有硬件RSSI计算功能有有有有有有硬件AES/DES有有有有硬件开放度不开放部分开放部分开放部分开放全开放全开放各大公司ZigBee 模块DIGI 得瑞紫蜂上海数传上海顺舟深圳鼎泰克北京云天创XBee模块ZF1022ZF1023DT8836AADT8836BBSZ05DRF1601ATZGB-780F1ATZGB-2400F1工 2. 2. 2. 2. 2. 2. 2.779~ 2.4G作频率(Hz)4G 4G 4G 4G 4G 4G 4G 936M可用频段数(个)16 16 16 16 16 16 16 4 16无线速率(Kb ps )25252510001000252525020~1000发射功率(dB m)0 20 20不详不详25 4 10 3收灵敏度(dB m)-92-102-102不详不详-94-96-110 -101发射电流(mA )45<130<1303520<734 29 21接收电流(mA )50<26<26不详不详<5525 19 20休眠电流(uA )<1<1 <1 5 10 30不详0.5 0.3作电压范围(V)2.8~3.41.8~3.61.8~3.61.8~3.63.3~5.555~121.8~3.61.8~3.6工作温度范围(℃)-40~80-20~70-40~80-40~80-40~80-40~80-40~80-40~80-40~80无PA 室内通信距离(m) 30不详不详不详不详不详10100 100无PA 10120015001010200040700 350室外通信距离(m)此对比表格都仅对于贴片式便于嵌入的模块并仅依据各厂商的产品手册提供的性能参数进行对比,但是如上海数传等厂商,本人在官网上并没法找到详细的产品手册,也有部分厂商是模棱两可的参数说明,如此表格有错误的地方,欢迎使用过的或者了解其模块的朋友可以对表格进行修改完善。

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