ZigBee學習之初級篇,詳細了解一下!

ZigBee是一種短距離、低功耗的低速無線通信技術,底層採用的是IEEE802.15.4標準規範的媒體訪問層與物理層。ZigBee這一名稱來源於密封的八字舞。ZigBee技術和RFID技術在2004年就被列為當今世界發展最快,市場前景最廣闊的十大最新技術中的兩個。

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ZigBee協議是由ZigBeeAlliance制定的無線通信標準。ZigBeeAlliance主要由Honeywell公司於1998年開始發展,成立於2001年8月。2002年Invensys、Mitsubishi、Motorola、Philips宣佈加入ZigBee聯盟。ZigBee聯盟現有的理事公司包括BMEmber公司,飛思卡爾半導體,Honeywell,三菱電機,摩托羅拉,飛利浦,三星電子,西門子,及德州儀器。

ZigBee和Bluetooth一樣,是一種無線數據傳輸的技術。藍牙由愛立信創制,應用領域廣,現在移動設備基本都配備了藍牙模塊,但是隨著物聯網技術的發展,其缺點也越來越明顯。對於工業遙測、遙控、智能家居控制等等領域,藍牙技術顯得過於複雜,功耗大、傳輸距離近、組網規模太小等缺點。

相比Bluetooth,ZigBee可以組成一個含有65000多個傳輸節點的龐大無線通信網絡。在整個網絡範圍內,每個ZigBee數傳模塊都可以相互通信,所以可以通過“接力”的方式,把標準的傳輸距離由75米擴展到幾百米甚至幾公里。

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由於一個ZigBee網絡與另一個ZigBee網絡也能實現網絡連接,可以想象到,只要有ZigBee網絡的覆蓋,那麼其傳輸距離會更加的遙遠。這有點類似移動通信的CDMA或者GSM網絡,但是不同的是,ZigBee主要是為了自動化控制數據傳輸而建立的低速傳輸網絡,並且ZigBee的成本也是比較低的。

ZigBee網絡有很多特點,低功耗、低成本、支持大量網絡節點、支持多種網絡拓撲、低複雜度、快速、可靠、安全等等。在低成本上,我們不需要為ZigBee網絡使用付任何費用,並且ZigBee通信模塊的成本也相對較低。在安全性上,安全服務比較完善,每一層(MAC層、網絡層、應用層)都能被保護,採用了高級加密標準(AES)。

ZigBee無線網絡協議是基於標準的七層開放式系統(OSI)模型,但僅僅對那些涉及ZigBee的層予以定義。IEEE802.15.4標準定義了下面的兩層:物理層(PHY)和機制接入控制子曾(MAC)。ZigBee聯盟提供了網絡層和應用層(APL)框架的涉及。其中應用層的框架包括了應用支持曾(APS)、ZigBee設備對象(ZDO)和製造商制定的應用對象。

ZigBee的節點類型:

ZigBee協調器(ZC-ZigBee Coordinator):每個ZigBee網絡必須有一個協調器節點用於初始化ZigBee網絡信息,協調器選擇一個信道和一個網絡ID既PAN ID(Personal Area Network ID),隨後啟動整個網絡。

ZigBee路由器(ZR-ZigBee Route): 路由信息,允許其他設備節點加入網絡。

ZigBee段節點(ZED-ZigBee End Device):沒有維持網絡結構的責任,可以作為數傳設備端。

ZigBee具有多種網絡拓撲方式

星型(Start),蔟型(Cluster)和網狀(Mesh)。其中用的最多的是網狀網絡


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