Zigbee芯片资料集合
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一、ZigBee定义
ZigBee是基于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
标准全球频段(全球使用)
欧洲频段868MHz
北美频段915MHz
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。
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、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、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