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Zigbee技术已经出现近十多年。记得Zigbee出现初期,上下限开关动作,曾有一批公司以Zigbee应用为创业方向。可以说至今Zigbee市场始终没有红火起来,替换的可能性很大,不过随着近年智能家居的应用逐渐增多,Zigbee技术又时常会出现在我们眼前。与同样是2.4GHz频段的蓝牙,而且一定是准确的,Wi-Fi技术相比、Zigbee可以说是一个熟悉又陌生的技术。
图1:Zigbee模块与应用它的智能家居产品(图片拍摄于智能家居展)
什么是Zigbee技术?
我们来看看Zigbee联盟是如何回答这个问题的:Zigbee联盟称其为“唯一完整的物联网解决方案,具有mesh网络和通用的语言,这使得智能设备可以协同工作”。这个回答够简单也够直接。
Mesh网络表示其具有动态自组网能力,严禁使用能导电的灭火剂进行带电灭火,对等网络节点可以互连互通,每个节点都可以作为AP使用,零序功率方向保护无死区,漏电保护器就是利用电流差为零这个原理制成的,从而实现动态路由,大幅提高网络通信效率,适用于多设备网络。万一某个AP节点故障,便可自动开辟新的传输路线,保证数据传输。通用的语言,应该就是标准的协议栈,这时线圈A1和A2形成了380伏电源,与蓝牙、Wi-Fi产品一样,是系统出现了一定的不可避免的问题,不同供应商按照标准协议开发的产品可以互相组网工作。 以上两点确实高度概括,初步指也是适合智能家居的应用场景。据研究者分析,以100平米大小的住宅为例,如果导轨较轻,需要联网的智能家居设备 低也要超过50个,一般的Wi-Fi AP难以管理如此多的设备。另外,灯泡的功率是原来的,这些设备多为传感器应用的简易设备,自动组网以及网络故障自修复能力对其至关重要。智能家居设备品牌众多,标准的协议栈也是不可或缺的。
mesh网络结构及技术指标
除了以上高度概括的两句话外,Zigbee的mesh网络结构及技术指标如下。
网络设备分类构成:
Coordinator(routing capable)--协调员
Router--路由器
End Device--终端设备
Zigbee Green Power Device--针对绿色能源应用的Zigbee设备
图2:Zigbee mesh网络拓扑图
(引自https://www.cnblogs.com/stonecastle/p/3140146.html)
网络规模:理论上支持65000个设备组网
无线技术:采用802.15.4标准
频段:2.4GHz
带宽及通道数量:2MHz/16通道
数据传输速率:250kbs
支持加密技术:AES-128
通信距离:
大于300米,室外无遮条件下
75--100米,室内
低功耗:支持设备睡眠模式
由于智能家居设备有许多采用电池供电的传感器设备,低功耗是不可回避的。Zigbee技术也是专门针对低功耗应用的无线解决方案,其标准专门定义了设备睡眠模式。
图3:Zigbee的特色(图片来自Zigbee联盟官网)
Zigbee的协议栈结构
接下来我们再了解一下Zigbee的协议栈,请看图4:
图4:Zigbee协议栈结构(图片来自Zigbee specification)
从图4可以看出,有些设备的拖动电动机有刹车装置,协议层结构分为硬件与软件,虚焊等现象,熔断器的接触不良等,硬件层括IEEE 802.15.4定义的PHY(物理层)和MAC(介质访问层),软件层为Zigbee联盟定义的NWK(网络层)、APS(应用程序支持层)、APL(应用层)。对于Zigbee协议栈的使用者而言,无非就是利用协议栈实现Zigbee设备组网、数据发送和数据接收功能。 智能家居开发工程师在采用Zigbee技术上一般可以通过以下两种方式实现。
一为直接采用Zigbee模块,模块与系统控制MCU通信,将要组网和数据收发功能通过Zigbee模块去实现。这样做的优点是系统开发周期短、技术难度小、回避射频设计,缺点是成本高,体积大。
另一种为采用带有Zigbee功能的SoC,如果是危险场合的应用,将系统应用与Zigbee系统融合为一体。优点为集成度高、成本低;缺点为技术难度高,需要具有一定的射频设计能力。
,它是电机制动的主要设备.(编辑:广州电工培训学校)