zigbee解决方案比较

合集下载

zigbee无线方案

zigbee无线方案

zigbee无线方案ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低功耗无线通信技术,广泛应用于物联网领域。

它提供了一种可靠、低功耗、安全的无线通信解决方案,适用于各种不同的应用场景。

一、ZigBee的优势1.低功耗:ZigBee采用了低功耗的设计理念,允许节点在大多数时间处于睡眠状态,从而延长电池寿命。

这对于一些需要长时间运行的设备,如传感器和监测系统,特别重要。

2.灵活扩展性:ZigBee网络支持大量节点的连接,可以在不同的应用场景中灵活扩展。

这种扩展性使得ZigBee广泛应用于家庭自动化、智能照明、工业自动化等多种领域。

3.快速搭建:ZigBee允许节点之间通过自组织网络建立连接,简化了网络配置和部署的过程。

用户可以快速搭建稳定可靠的无线通信网络。

二、ZigBee应用场景1.家庭自动化:ZigBee可以应用于家庭自动化系统,实现对家电、照明和安全设备的远程控制。

通过手机App或者智能音箱,用户可以远程控制灯光亮度、调节温度、监控家庭安全等。

2.智能照明:ZigBee可以用于实现智能照明系统,通过控制灯光亮度和颜色来提供更好的照明效果。

并且,通过与光照传感器和人体感应器的结合,可以实现自动感知与自动调节的功能。

3.工业自动化:ZigBee在工业自动化领域也有广泛应用。

它可以用于传感器节点的连接与数据传输,实现对工业环境的监测和控制。

例如,在物流仓储中,通过ZigBee无线传感器网络可以实时监测货物的存储温度、湿度等参数。

4.智能农业:ZigBee无线传感器网络可以帮助农业领域实现智能化管理。

例如,通过土壤湿度传感器和气象传感器,可以实时监测土壤的湿度、气温和湿度,从而实现对植物生长环境的精确控制。

三、ZigBee无线模块ZigBee无线模块是实现ZigBee通信的重要组成部分。

它包括射频芯片和微控制器。

射频芯片负责无线信号的调制和解调,微控制器负责数据的处理和网络协议的实现。

四、ZigBee网络架构ZigBee网络采用星型、树型或网状的拓扑结构。

三种主要的Zigbee实现方案及代表产品

三种主要的Zigbee实现方案及代表产品
Jennic公司的JN-5139芯片是一个低功耗的无线微处理器,集了32位RISC微处理器和完全兼容2.4GHz IEEE 802.15.4的送收器、192k ROM以及一些数字及模拟外围电路,可降低对外部元件的需求。JN-5139模块基于JN-5139芯片,已经通过欧洲与美国规范FCC与ETSI的认证,可大大缩短在测试无线射频方面的时间。
在MCU和RF收发器分离的双芯片方案方面,TI采用的是CC2420 RF收发器和超低功耗MCU MSP430。该公司最新推出的高度集成2.4GHz RF前端CC2591集成了可将输出功率提高+22dBm的功率放大器,以及可将接收机灵敏度提高+6dB的低噪声放大器,可显著扩大无线系统的覆盖范围。
TI的第三种Zigbee方案是无线网络处理器CC2480(RF收发器和ZigBee协议栈),可搭配任意MCU,比如MSP430。TI的Z-Stack软件ZigBee-2006协议栈可在ZigBee处理器上运行,而应用程序则在外部MCU上运行。用户在设计和使用过程中不需要牵涉到很多ZigBee开发,可以任意选择MCU或沿用已有的MCU。
TI的单芯片方案CC2431/CC2430在单个芯片上集成了ZigBee射频前端、内存和微控制器,CC2431还带硬件定位引擎。CC2430芯片工作时的电流损耗为27mA,接收和发射模式下的电流损耗分别低于27mA或25mA,特别适合那些要求电池寿命非常长的应用。CC2430包含8KB RAM内存和外围模块,并有32、64或128KB内置闪存等三种不同组件可供选择,方便设计人员在复杂性与成本之间做出最佳选择。
虽然这三种方案具有各自的优势,比如:外置MCU+收发器方案灵活性高,单芯片解决方案占用空间最小且开发容易,ZigBee协处理器+MCU方案灵活性高且能缩短产品上市时间,但单芯片方案是主要厂商的主推方案,也是重要的发展趋势。由于低功耗是ZigBee系统的关键,所以减少工作电流消耗、具有超低耗电睡眠模式并缩短模式切换时间对每一种方案而言都非常重要。

无线传感网络技术 第三章典型的ZIGBEE 协议栈及解决方案

无线传感网络技术 第三章典型的ZIGBEE 协议栈及解决方案
3 单芯片集成SOCБайду номын сангаас
该方案是将协议处理和无线射频处理集成在一个芯片上。 ✓ 早期典型的产品有TI 公司的CC2430,CC2430 使用一个8051 8 位MCU 内核,并具备128KB闪存和8KB
RAM ,可用于构建各种类型的ZIGBEE设备,包括调谐器、路由器和终端设备。CC2430片内资源丰富,包含 模数转换器(ADC) 、若干定时器、AES-128 协同处理器、看门狗定时器、32kHz 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。 ✓ Freescale公司单芯片集成SOC主要有MC1321X系列芯片,该系列芯片集成了MC9S08GT MCU 和MC1320x 收发信机,闪存可以在16~60 KB 的范围内选择,符合802.15.4 标准,包括一个集成的发送/接收(T/R)开 关,可以降低对外部组件的需求,进而降低原料成本和系统总成本,支持Freescale的软件栈选项、简单MAC (SMAC)、802.15.4 MAC 和全ZIGBEE 堆栈。此外MC13211 提供16 KB 的闪存和1 KB 的RAM,非常适合 采用SMAC 软件的点到点或星形网络中的经济高效的专属应用。对于更大规模的联网,则可以使用具有32 KB 的内存和2 KB 的RAM 内存的MC13212芯片。MC13213具有60 KB 的内存和4 KB 的RAM,提供可编程 时钟、4 MHz (或更高)频率运行的标准4线SPI、外部低噪声放大器和功率放大器(PA)。 ✓ EMBER公司早期推出EM250芯片,片内含有16 位低功耗微控制器,128KB 闪存,5K RAM,2.4GHz无线射 频模块,同时提供有EmberZNet 2.1 协议栈。最新的EmberZNet 协议版本已经迭代到2.8,芯片EFR32MG13 内核为ARM Cortex-M4,可工作于2.4GHz,闪存容量为512KB,内存容量为64 KB。

都是物联网解决方案,WiFi和ZigBee都有何优劣势?

都是物联网解决方案,WiFi和ZigBee都有何优劣势?

都是物联网解决方案,WiFi和ZigBee都有何优劣势?首先,我们要了解WiFi和ZigBee两种无线通信技术的基本工作原理。

ZigBee的工作原理ZigBee的工作原理是基于ZigBee的无线设备在868MHZ、915MHZ和2.4GHZ的频带中工作。

其最大数据速率为250Kbps。

ZigBee技术应用最广泛的领域应该是电池供电了,在这些应用场景中,一般来说对电池的寿命、成本、数据速率要求都很高,ZigBee技术就很好的满足这些需求,很多ZigBee设备都能运行多年而不需要换电池。

WiFi的工作原理WiFi是无线电波传输,其使用的原理当然是基于麦克斯韦电磁场理论的无线传输理论。

其工作原理利用2.4G带宽实现基站与终端之间的点对点无线通信,链路层以以太网协议为核心,实现信息传输的地址验证。

WiFi无线通信技术主要由路由器和WiFi设备组成。

如果使用WiFi技术作为IoT解决方案,则IoT设备必须支持WiFi协议。

当IoT设备通过路由器连接到WAN时,您可以远程控制任何地方的设备。

ZigBee和WiFi技术在很多方面都有应用,但这两种技术的作用和功能是不同的。

例如,在智能家庭解决方案中,ZigBee通信技术主要由ZigBee设备和ZigBee网关两部分组成。

ZigBee设备主要负责传感器数据信息的收集,但这些数据信息不能直接传输到互联网,必须通过ZigBee网关,数据经过转换后通过互联网传输。

WiFi的优点●可以与手机无缝通信。

●可以直接访问互联网。

●普及度较广,基本上每个家庭都有路由器设备,设备价格相对较低,使用成本相对较低。

●具体的传输速度取决于与WiFi信号强度连接的设备,但是与ZigBee相比相当大。

●WiFi网络方便,仅需要连接,协议统一,使用TCP/IP协议。

●网络带宽相对较大,现在向家庭普及200Mbps。

企业内部网络可以达到1000Mbps。

●传输距离在20-200米之间,远高于其他无线电技术WiFi的缺点●耗电量比较大,不适合电池供电的设备。

zigbee解决方案

zigbee解决方案

zigbee解决方案现代物联网技术的不断进步为无线通信行业带来了新的发展机遇,ZigBee因其简单,高效,自我组织,低功耗的特点,逐渐成为物联网无线传感器网络(WSN)中的重要技术标准。

本文将从基本原理、特点优点、应用场景等多方面介绍ZigBee的解决方案。

一、基本原理ZigBee技术采用短距离、低功耗、低速率、短时间的无线通信方式,采用IEEE802.15.4的标准,实现了多个低功耗传感器(LPS)组网间的设备,达到数据通信的目的。

网络结构一般由一个协调器、若干路由器和终端节点组成。

二、特点优点1、低功耗:ZigBee使用的大多是短途通信,硬件控制非常简单,通信过程中的功耗相对低。

2、自身组成:ZigBee节点之间具有自我组织的特性,可以根据节点数量的变化自适应调整,增强了整个网络的稳定性。

3、自适应网络:ZigBee网络不需要依靠中心节点对路由进行管理,构建自适应的网络拓扑结构,能够满足很多应用场景的需求。

4、可靠性:传输过程采用确认机制,确保被接收器正确接收,提高了通信的可靠性。

5、安全性:支持AES-128加密算法,确保数据的机密性和完整性。

三、应用场景1、家庭自动化:ZigBee技术广泛应用于家庭自动化系统中,实现家居设备的智能控制,如智能灯光控制,智能门锁等。

2、车联网:汽车成了不可或缺的交通工具,ZigBee无线传感网络技术可用于实现汽车内外部设备的智能控制。

3、智慧城市:ZigBee技术可以在水电表等领域广泛应用,实现智慧城市的各项服务的优化运营,如停车场的管理及路灯的节能节约。

总之,ZigBee技术解决方案是在物联网应用场景中极具潜力的技术,它运用广泛,已经得到广泛的认可和应用。

zigbee智能主机解决方案

zigbee智能主机解决方案

zigbee智能主机,解决方案篇一:Zigbee智能家居整体方案Zigbee智能家居整体方案一、智能家居简介智能家居是以互联网为核心最终实现的家居互联,将家中各种设备连接到一起,提供家电控制、照明控制、窗帘控制、防盗报警、环境监测、三表抄送等多种功能和手段。

构建高效的住宅设施与家庭日程事务的智能管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。

二、智能家居系统组成1. 照明系统实现对全宅灯光的智能管理,可以用遥控等多种智能控制方式实现对全宅灯光的遥控开关,调光,全开全关及“会客、影院”等多种一键式灯光场景效果的实现。

并可用定时控制、电话远程控制、手机控制等多种控制方式实现功能,从而达到智能照明的节能、环保、舒适、方便的功能。

另一方面与窗帘自动控制系统结合,实现室内自动调光,根据室外天气情况自动开关窗。

(1) 控制:就地控制、多点控制、遥控控制、区域控制等;(2) 安全:通过弱电控制强电方式,控制回路与负载回路分离;(3) 简单:智能灯光控制系统采用模块化结构设计,简单灵活、安装方便;(4) 灵活:根据用户的不同需求,只需做软件修改设置就可以实现灯光布局的改变和功能扩充。

2. 电器控制系统电器控制采用弱电控制强电方式,即安全又智能,可以用遥控、定时等多种智能控制方式实现对在家里电视、空调、饮水机、插座、地暖、投影机、新风系统等进行智能控制。

系统可以做到让客厅、餐厅、卧室等多个房间的电视机共享家庭影音库,并可以通过遥控器选择自己喜欢的音源进行观看。

避免饮水机在夜晚反复加热影响水质,在外出时断开插排通电,避免电器发热引发安全隐患。

以及对空调地暖进行定时或者远程控制,让您到家后马上享受舒适的温度和新鲜的空气。

(1) 方便:手机控制、就地控制、场景控制、遥控控制、电话电脑远程控制等;(2) 控制:通过红外或者协议信号控制方式,安全方便不干扰;(3) 健康:通过智能检测器,可以对家里的温度、湿度、亮度进行检测,并驱动电器设备自动工作;(4) 安全:系统可以根据生活节奏自动开启或关闭电路,避免不必要的浪费和电气老化引起的火灾。

物联网解决方案WiFivsZigBee,两者的优势和劣势有哪些

物联网解决方案WiFivsZigBee,两者的优势和劣势有哪些

物联网解决方案WiFivsZigBee,两者的优势和劣势有哪些首先,我们先了解下WiFi,ZigBee这两种无线通信技术的基本工作原理。

要说原理的话其实很简单。

WiFi是无线电波传输,用到的原理当然是以麦克斯韦电磁场理论为基础的无线电传输理论。

其工作原理是采用2.4G频段,实现基站与终端的点对点无线通讯,链路层采用以太网协议为核心,以实现信息传输的寻址和校验。

而ZigBee的工作原理呢,就是基于ZigBee的无线设备工作在868MHZ,915MHZ和2.4GHZ频带。

其最大数据速率是250Kbps。

ZigBee技术主要针对以电池为电源的应用,这些应用对低数据速率、低成本、更长时间的电池寿命有较高的需求。

因此,ZigBee设备在电池需要更换以前能够工作数年以上。

在很多方面,ZigBee和WiFi这两种技术都有应用,但是这两种技术承担的角色功能却并不相同。

举个例子,在智能家居方案中,ZigBee通信技术主要由ZigBee设备和ZigBee网关这两部分组成,其中ZigBee设备主要负责采集传感器数据信息,但是这些数据信息并不能直接和互联网传输,需要通过ZigBee网关把数据转换才能进入互联网传输。

而WiFi无线通信技术主要有路由器和WiFi设备这两方面组成,如果我们想使用WiFi技术作为物联网解决方案,那么我们的物联网设备必须支持WiFi协议。

物联网设备通过路由器连接到广域网之后,那么无论你身在何处,都可以对设备进行远程控制。

WiFi的优势:1.普及面比较广,基本上每家都有路由器设备,设备价格相对低廉,使用起来成本会比较低。

2.WiFi组网方便,连接就行,协议统一,使用TCP/IP协议。

3.传输速度具体要根据WiFi信号强度和连接设备来定,不过相对于ZigBee来说,还是络带宽比较大,家用目前在推广200Mbps。

企业内网可达到1000Mbps。

5.能够无缝与手机进行通信。

6.能够直接接入互联网。

7.传输距离在20-200米之间,远远高于其他无线技术WiFi的劣势:1.安全性比较低,比较容易被攻击破解。

物联网zigbee无线智能家居解决方案

物联网zigbee无线智能家居解决方案
ZigBee:Zigbee的基础是IEEE802.15。但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议,因此Zigbee联盟扩展了IEEE,对其网络层协议和API进行了标 准化。ZigBee是一种新兴的近程、低速率、低功耗的无线网络技术,主要用于近距离无线连接。具有低复杂度、低功耗、低速率、低成本、自组 网、高可靠、高安全的特点。主要适合应用于自动控制和远程控制等领域,可以嵌入各种设备。简而言之, ZigBee就是一种便宜的、低功耗、自 组网的近程无线通讯技术。
衣帽间
无线湿度传感器 无线智能 插座(自动照明用) 门磁
卧室
云抽屉锁 自动 窗帘 空气质量 探测器 烟雾火 警探测器 智能 插座 智能开关 调光开关 紧急 按钮 云体重计 无线红外转发器 无线门、窗磁 无线云全自动血压计
信号覆盖示意图
五、各类传感、控制模块功能简介
无线网关 是无线传感器和无线联动控制设备的信息收集、控制终端,也是手机和这些家庭设备通信、控制的桥梁。所有传感、探测器将收集到的信息 都通过无线网关传到授权手机、平板电脑、电脑等管理设备,另外控制命令由管理设备通过无线网关发送给联动设备。 比如家中无人时门被打开,门磁侦测到有人闯入,则将闯入报警通过无线网关发送给主人手机,手机收到信息发出震动铃声提示,主人确认 后发出控制指令,电磁门锁自动落锁并触发无线声光报警器发出报警。
无线物联网技术的出现,给传统的智能电器、智能家居带来了新的产业机会,通过 它可以将家中的各种电器通过无线方式非常方便地有机组织起来,形成一个完整的 系统,从而可以实现无缝感知并完整管理。这种以前无法想象并深具挑战性的应用 今天一旦使用无线物联网技术连接就会变得轻松、方便并且非常有趣。这些应用并 不仅仅是生活品质的提高,更大程度上可以看作是现代家庭的一种最基本需求。

Zigbee无线联网解决方案

Zigbee无线联网解决方案

基于ZigBee网络的无线联网解决方案【摘要】本测试是针对没有以太网接口的PLC无线联网解决方案。

ZigBee模块连接PLC的485端口,通过紫蜂协议收发数据,自动联网,可以点到点或广播模式,最长距离可以达到2km,模块价格较低,是短距离无线联网的高性价比解决方案。

PLC仅仅需要普通的Modbus主从模式通讯即可,无需其他配置和附件。

关键词:ZigBee,紫蜂协议,超级终端,485通讯,点到点,广播,频段,PLC1.ZigBee简介(百度百科)ZigBee协议适应无线传感器的低花费、低能量、高容错性等的要求。

Zigbee的基础是IEEE802.15.4。

但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议,因此Zigbee联盟扩展了IEEE,对其网络层协议和API进行了标准化。

Zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术。

主要用于近距离无线连接。

它有自己的协议标准,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传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。

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。

通常,符合如下条件之一的应用,就可以考虑采用Zigbee技术做无线传输:需要数据采集或监控的网点多;要求传输的数据量不大,而要求设备成本低;要求数据传输可靠性高,安全性高;设备体积很小,不便放置较大的充电电池或者电源模块;电池供电;地形复杂,监测点多,需要较大的网络覆盖;现有移动网络的覆盖盲区;使用现存移动网络进行低数据量传输的遥测遥控系统;使用GPS效果差,或成本太高的局部区域移动目标的定位应用。

ZigBee定位解决方案与技术原理

ZigBee定位解决方案与技术原理

ZigBee定位解决方案什么是ZigbeeZigbee是IEEE802.15.4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。

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 802.15.4.2002年,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。

四种短距离无线解决方案的性能对比

四种短距离无线解决方案的性能对比

四种短距离无线解决方案的性能对比ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的短距离无线技术,在无线网状传感器网络和其它短距离应用(如家庭监控、建筑和工业环境)中被广泛采用。

由于许多供应商都提供ZigBee芯片、模块和开发包,无论建立一个什么样的系统都是很容易的。

但是你知道吗? ZigBee技术尽管不错,但对于许多应用来说它的功能过于强大。

有时建网状网并不需要ZigBee支持的复杂性和开销负担。

所以,尽管ZigBee非常能干和引人注目,你还有其它选择。

以下是一个快速的对比,帮助你选择对于你的设计问题最优的解决方案。

对比的基础这里我们利用ZigBee作为对比的基础。

表1(如下)概括了ZigBee所有最关键的特征。

这些特征具代表性,并且随着具体供应商的不同而不同。

而这都是你需要在无线链接中定义的要点。

要注意的是ZigBee实际上有3个版本。

最普遍和广泛使用的是工作在2.4GHz微波频段以及Wi-Fi、蓝牙和其它一些服务中的版本。

即使大多数情况下它极少被使用,但它拥有最高的数据速率。

其它版本工作在UHF频段。

欧洲采用868MHz频段和20kbps的数据速率。

而美国采用915MHz 频段。

对于大多数应用来说,40kbps的数据速率已经足够。

低频ZigBee版本最大的优势就是他们通常可以覆盖一个较大的范围。

记住,ZigBee不仅仅是一个无线电收发器。

其基本物理层和介质访问控制(MAC)层由IEEE根据802.15.4标准定义。

ZigBee增加了网络、安全性和应用架构。

最顶层是应用或一个ZigBee 的应用描述。

因此,ZigBee是一个全方位的、具备ZigBee联盟提供的多种应用的不同描述的协议。

ZigBee联盟同时也提供测试和ZigBee使能产品的认证,以确保完全的互操作性。

那会带来很大的好处,但是很多应用并不需要它,所以可以使用较简单的系统。

一些较大的ZigBee芯片供应商包括Atmel、Ember、Freescale Semiconductor和Texas Instruments(Chipcon)。

zigbee 解决方案

zigbee 解决方案

Zigbee 解决方案1. 引言Zigbee 是一种低功耗、低数据速率、短距离无线通信协议,广泛应用于物联网(IoT)领域。

它提供了一种简单、可靠的无线连接方式,使得设备能够方便地进行通信和协作。

本文将介绍 Zigbee 的基本原理、应用场景以及一些常见的解决方案。

2. Zigbee 基本原理Zigbee 协议基于 IEEE 802.15.4 标准,工作于2.4 GHz、900 MHz 或 868 MHz的无线频段。

它采用了网状拓扑结构,其中一个设备作为协调器(Coordinator),其他设备则是协调器的子设备。

Zigbee 设备之间通过无线信道进行数据传输,可以实现点对点、点对多点或多对多的通信。

Zigbee 协议支持低功耗通信,使得设备能够长时间运行,从而适用于很多需要长期监测或控制的应用场景。

此外,Zigbee 还具有自组织和自修复的能力,当有新设备加入网络或有设备离开时,Zigbee 网络能够自动重新配置,保持网络的稳定性。

3. Zigbee 应用场景Zigbee 技术在许多领域都得到了广泛的应用,下面介绍几个常见的应用场景:3.1 智能家居智能家居系统利用 Zigbee 技术,能够将各种设备如灯具、空调、窗帘等连接到一个智能网络中。

通过智能手机或其他控制设备,用户可以方便地对家居设备进行远程控制。

此外,智能家居系统还支持各种智能场景设置,如定时开关灯、智能安防等。

3.2 工业自动化在工业自动化领域,Zigbee 技术可以用于构建无线传感器网络(WSN),实现实时监测和控制。

例如,在工厂中布置 Zigbee 传感器,可以监测温度、湿度、压力等参数,并将数据实时传输给控制中心。

这样的无线传感器网络具有自组织和低功耗的特点,可以大大简化工厂的布线和管理。

3.3 物流追踪物流追踪是 Zigbee 技术的另一个重要应用领域。

通过在物品上安装小型的Zigbee 设备,可以实现对物品的实时监控和追踪。

Zigbee技术、产品、方案调研

Zigbee技术、产品、方案调研

Zigbee技术、产品、方案调研本文首先对Zigbee技术进行了简要介绍,了解Zigbee技术的应用背景,此技术的优缺点。

第二部分通过调研介绍了现在主流的支持Zigbee协议标准的芯片,列出了这些芯片的内设配置,对各参数进行了对比。

第三部分,介绍了智能家居中各节点使用Zigbee进行数据传输实现方案,对比了三种实现方案1技术简介1.1标准概要该技术的主要特色有低速、低功耗、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。

它工作于2.4GHz( 全球)、868MHz( 欧洲) 及915MHz( 美国)的ISM 频段,其基础是IEEE802.15.4,这是IEEE 无线个人区域网工作组的一项标准,被称作IEEE802.15.4(ZigBee) 技术标准。

1、ZigBee和802.15.4标准都适合于低速率数据传输,最大速率为250K,与其他无线技术比较,适合传输距离相对较近;2、ZigBee无线技术适合组建WPAN网络,就是无线个人设备的联网,对于数据采集和控制信号的传输是非常合适的。

3、ZigBee技术的应用定位是低速率、复杂网络、低功耗和低成本应用。

1.2技术简介1、 ZigBee 采取了 IEEE 802.15.4 强有力的无线物理层所规定的全部优点;2、 ZigBee 增加了逻辑网络、网络安全和应用软件,更加适合于产品技术的一致化,利于产品的互连互通;3、 ZigBee 继续与 IEEE 紧密结合,以保证向市场提供一种完整的集成解决方案。

1.3 频带和数据速率1、ZigBee 无线可使用的频段有 3 个,分别是 2.4GHz 的 ISM 频段、欧洲的 868MHz 频段、以及美国的 915MHz 频段,而不同频段可使用的信道分别是 16 、 1 、 10 个; 2、 ZigBee 在中国采用2.4G 的 ISM 频段,是免申请和免使用费的频率,在2.4G 的频段上具有16个信道,带宽为250K 。

zigbee应用方案

zigbee应用方案

zigbee应用方案Zigbee是一种低功耗、低速率无线通信技术,被广泛应用于物联网(IoT)领域。

它基于IEEE 802.15.4标准,提供了一套完整的通信协议和网络拓扑结构,支持多种应用场景和设备之间的无线通信。

本文将探讨几种常见的Zigbee应用方案,为读者提供了解这一技术的全面视角。

一、智能家居智能家居是目前Zigbee应用的主要领域之一。

通过将家庭设备与Zigbee模块连接,用户可以通过智能手机或其他终端设备控制家中的照明系统、温度调节器、安防系统等。

Zigbee的低功耗特性使得智能家居设备可以实现长时间的无线连接,并且可以通过网络互相通信,提供更加便利和安全的生活方式。

二、智能健康监测Zigbee技术在智能健康监测领域也发挥着重要作用。

通过将传感器节点与Zigbee模块配对,可以实现对人体生理参数的实时监测,如心率、血压、体温等。

这些数据可以通过Zigbee网络传输到云端服务器进行分析和存储,医护人员可以根据这些数据进行远程监护和即时诊断。

三、工业自动化在工业自动化领域,Zigbee应用也广泛存在。

通过将传感器和执行器与Zigbee模块相连,可以实现对工业生产过程的监测和控制。

Zigbee的低功耗和高可靠性特性使得它成为工业环境中理想的无线通信解决方案。

同时,Zigbee还支持多对多的拓扑结构,可以在复杂的工厂环境中建立起灵活的通信网络。

四、智能农业Zigbee应用还涉及到了智能农业领域。

通过将农业传感器与Zigbee模块连接,可以实现对农作物的生长环境进行实时监测,如土壤湿度、空气温度等。

这些数据可以帮助农民更好地管理农田,提高农作物的产量和质量。

同时,Zigbee还可以连接农业机械设备,实现对农业生产过程的远程监控和控制。

五、智慧城市Zigbee应用在智慧城市建设中也发挥着重要作用。

通过部署大量的Zigbee传感器和控制设备,可以实现对城市基础设施的智能化管理,如交通信号灯、公共照明、垃圾桶等。

ZIGBEE实际应用方案

ZIGBEE实际应用方案

ZIGBEE协议栈的架构和原理
ZIGBEE协议 栈分为物理 层、数据链 路层、网络 层和应用层
物理层负责 无线信号的 传输和接收
数据链路层 负责数据的 封装和解封 装以及差错 控制和流量 控制
网络层负责 路由选择、 网络管理和 安全机制
应用层负责 具体的应用 功能如智能 家居、智能 照明等
ZIGBEE技术的应用场景和优势
解决方案:制定统一的ZIGBEE标准确保不同 厂商的设备可以互相兼容
问题:设备故障可能导致兼容性问题
问题:设备升级可能导致兼容性问题
解决方案:加强设备维护和故障排查确保设 备正常运行
ZIGBEE技术的发展趋势 和未来展望
ZIGBEE技术与物联网的融合发展
物联网技术:ZIGBEE技术是物联网技术的重要组成部分 发展趋势:ZIGBEE技术在物联网领域的应用越来越广泛 未来展望:ZIGBEE技术与物联网的融合发展将更加紧密
数据安全问题: 数据泄露、数 据篡改、数据
丢失等
解决方案:加 密技术、数据 备份、数据隔
离等
加密技术:对 称加密、非对 称加密、哈希
算法等
数据备份:定 期备份、异地 备份、云备份

数据隔离:物 理隔离、逻辑 隔离、网络隔
离等
设备兼容性问题及解决方案
问题:不同厂商的设备可能存在兼容性问题
解决方案:定期更新ZIGBEE标准确保设备升 级后仍能保持兼容性
● 特点: . 低功耗:ZIGBEE设备可以工作在低功耗模式下延长电池寿命。 b. 短距离:ZIGBEE的传输距离一 般在10-100米之间适合于家庭、办公室等小范围无线网络应用。 c. 低成本:ZIGBEE设备的制造成本相对 较低适合于大规模部署。 d. 自组网:ZIGBEE设备可以自动组成无线网络无需人工干预。 e. 安全性: ZIGBEE设备支持多种安全机制如ES加密、密钥管理等保证数据传输的安全性。

三种zigbee网络架构详解

三种zigbee网络架构详解

三种zigbee网络架构详解zigbee作为一种短距离、低功耗、低数据传输速率的无线网络技术,它是介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案,在传感器网络等领域应用非常广泛,这得益于它强大的组网能力,可以形成星型、树型和网状网三种zigbee网络,可以根据实际项目需要来选择合适的zigbee网络结构,三种zigbee网络结构各有优势。

星形拓扑是最简单的一种拓扑形式,他包含一个Co-ordinator(协调者)节点和一系列的End Device(终端)节点。

每一个End Device 节点只能和Co-ordinator 节点进行通讯。

如果需要在两个End Device 节点之间进行通讯必须通过Co-ordinator 节点进行信息的转发。

这种拓扑形式的缺点是节点之间的数据路由只有唯一的一个路径。

Co-ordinator(协调者)有可能成为整个网络的瓶颈。

实现星形网络拓扑不需要使用zigbee 的网络层协议,因为本身IEEE 802.15.4的协议层就已经实现了星形拓扑形式,但是这需要开发者在应用层作更多的工作,包括自己处理信息的转发。

树形拓扑包括一个Co-ordinator(协调者)以及一系列的Router(路由器)和End Device (终端)节点。

Co-ordinator 连接一系列的Router 和End Device,他的子节点的Router 也可以连接一系列的Router 和End Device. 这样可以重复多个层级。

树形拓扑的结构如下图所示:需要注意的是:Co-ordinator 和Router 节点可以包含自己的子节点。

End Device 不能有自己的子节点。

有同一个父节点的节点之间称为兄弟节点有同一个祖父节点的节点之间称为堂兄弟节点树形拓扑中的通讯规则:。

符合ZigBee协议的RF解决方案的实现详细讲解-设计应用

符合ZigBee协议的RF解决方案的实现详细讲解-设计应用

符合ZigBee协议的RF解决方案的实现详细讲解-设计应用ZigBee/IEEE802.15.4概述总述ZigBee联盟[2]于2022年12月通过了ZigBee规范。

它是针对低功耗、低成本无线嵌入式网络而制定公开的,的标准。

表1中列出了一些ZigBee 解决方案适合的应用领域。

应用领域能源管理及辅助功能:* 自动调温器* 加热,通风,空调(HVAC)* 百叶窗等窗帘的控制灯光控制系统:* 电源插座* 调光器* 开关* 远程控制环境及农业监控:* 温度* 二氧化碳* 湿度* 振动工业:* 工业设备监控l* 常规无线嵌入式传感器网络* 总量控制* 资产跟踪自动读表系统:* 电* 气* 水健康护理/ 医疗:* 病人监护安全报警系统:* 家庭安全* 烟雾探测* 入室抢劫报警·漏水系统消费电子系统:* 远程控制* 含ZigBee功能的手机,例如,支持遥主要控器功能·PC周边ZigBee是建立在IEEE802.15.4[1]定义的可靠的物理层(PHY)和媒体访问层(MAC)之上的标准。

在PHY层和MAC层之上,ZigBee 定义了具有数据安全特性和互操作应用界面的网状网、星状网和集群树状网络拓扑结构。

ZigBee 规范ZigBee规范是由ZigBee联盟共同制定的,它定义了基于IEEE802.15.4PHY和MAC层之上的网络,安全及应用层。

ZigBee联盟同时也制定了互操作性和兼容性测试的规范ZigBee网络层主要功能是发现设备并建立设备间无线链路,其网路层支持三种网络拓扑结构,星状网,网状网(对等)和集群树状网结构。

图1展示了以上三种拓扑结构。

网状网具有较高的可靠性和可测量性,因为其可以提供不止一条的网络路径。

像这样的网络还具有所谓的“自修复”功能。

例如,如果一个路由器节点出现故障,数据将由网络中可选的其他路由器传送,前提是路由器节点的密度足够大。

图1ZigBee 网络类型ZigBee网络的建立是非常简单的,因为网络的形成是自动完成的。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

Zigbee 解决方案总结
一.非开源协议栈
1.freescale 解决方案
协议栈种类:
1.1 80
2.15.4标准mac
1.2 SMAC
1.3 SynkroRF
1.4 ZigBee RF4CE
1.5 ZigBee 2007
最简单的就是SMAC,是面向最简单的点对点应用的,不涉及网络的概念;
其次是IEEE802.15.4,一般用来组建简单的星型网络,而且提供了源代码,可以清楚地看到网络连接的每个步骤,分别调用了哪些函数;
BeeStack(符合zigbee 2007)是提供的最复杂的协议栈,但是看不到代码,它提供给你一些封装好的函数,比如创建网络函数,你直接调用它,协调器就把网络创建好了,终端节点调用它则寻找可以加入的ZigBee网络并尝试加入。

其中硬件平台可以为下面中的任一种:
MC13202 (2.4 GHz射频收发器)
MC13213 (2.4 GHz射频收发器和带60K闪存的8位MCU)MC13224V (2.4 GHz平台级封装(PIP) –带有128KB闪存、96KB RAM、80KB ROM的32位TDMI ARM7处理器)
MC13233 (带有HCS08 MCU的2.4 GHz片上系统)
MC13202没有自带mcu,在做应用时,需要用户在自己的扩展板上加上mcu,既需要实现对外围设备的底层控制,也需要实现
协议栈。

下面的几种均有自带mcu,协议栈的实现在自带的mcu 上实现,功能较简单的可直接使用片上的mcu资源进行控制;功能复杂的应用,最好协议栈实现与外围控制分开,大多数应用都选择arm芯片作为控制芯片;
详细信息可以查看/products/rf/ZigBee.asp 2.microchip 解决方案
协议栈种类:
ZigBee® Smart Energy Profile (SEP) Suite
ZigBee® PRO
ZigBee® RF4CE
均是一整套的协议集,价格不菲;
硬件平台:
Pic18(mcu)+MRF24J40(2.4GHZ 射频收发器)+天线
与freescale 的mc13202相似,MRF24J40也只是射频收发器,不包含mcu,协议栈的实现需要借助于外围的mcu,当然微芯公司选择的是pic18及以上的芯片作为其主控mcu,通过spi接口与MRF24J40通信,查询其寄存器的状态,实现协议栈功能。

详见:/
3.ST 意法半导体解决方案
协议栈:
EMZNET ZigBee® protocol stack
硬件平台:
Sn250 集成了2.4GHZ的无线收发模块和emberznet16位微处理器;
详见:/cn/analog/product/219474.jsp 二.半开源协议栈
TI的解决方案:
协议栈(免费):
z-stack系列(不同的平台)
ZStack-CC2530-2.5.0
ZStack-EXP5438-2.5.0
ZStack-MSP2618-2.5.0
ZStack-LM9B96-2.5.0
ZStack-ZAP-MSP430-1.0.4
详见:/tool/z-stack
硬件平台:
Cc2530(带有增强型8051mcu)
Cc2530+cc2591(增加发射功率)
Cc2520(2.4GHz ZigBee/IEEE 802.15.4 射频收发器)
常用的是前两种;对要求不高的应用,不用另加mcu直接使用,非常方便。

详见:/lsds/ti_zh/analog/zigbee.page
三.开源协议栈
1. msstatePAN
msstatePAN协议栈是由密西西比大学的R.Reese教授为广大无线技
术爱好者开发的精简版ZigBee协议栈,基于标准C语言编写,基本具备了ZigBee协议标准所规定的功能,最新版本为V0.2.6,该版本支持多种开发平台,包括PICDEM Z、CC2430评估板、MSP430+CC2420(Tmote)以及WIN32虚拟平台。

源代码是开放的,整个协议栈是基于状态机(FSM)实现的。

如果你的程序构架不是基于操作系统的,有限状态机应该是一个很好的选择。

而且OS (operating system)中进程的状态也是个各个状态间的切换。

该协议栈的网站地址如下 /~reese/msstatePAN/
在网站上我们可以看到起最近的更新是在2007年,到目前为止已经有三年多的时间没有更新升级了。

2. freakz协议栈和contiki操作系统。

freakz是一个彻底的开源zigbee协议,配合contikj操作系统,相当于Z-Stack+OSAL。

相对于另外一个开源的WSN(Wireless Sensor Networking,无线传感网)操作系统TinyOS来讲,contiki的代码全部为C语言写成,用GCC进行编译,对广大应用C语言多年的开发者来说,减少了学习另外一种语言与编译平台所带来的时间花费。

其下载地址如下:
http://www.sics.se/contiki/
/projects/freakz/
这里介绍一个专门研究开源ZigBee协议的网站,主要是frankz协
议栈,已经写了很多好的文章。

下面是他们的网站:
/
3. TinyOS
TinyOS是UC Berkeley(加州大学伯克利分校)开发的开放源代码操作系统,专为嵌入式无线传感网络设计,操作系统基于构件(component-based)的架构使得快速的更新成为可能,而这又减小了受传感网络存储器限制的代码长度。

TinyOS的构件包括网络协议、分布式服务器、传感器驱动及数据识别工具。

它只是一个操作系统,不过现在已经成立了TinyOS ZigBee Working Group 已经开始设计开源的zigbee。

非常值得我们的期待。

相关文档
最新文档