ZigBee与蓝牙和蓝牙智能

介绍

ZigBee®和Bluetooth®是无线通信协议,它具有一套可供设备使用的规范,因此可以通过无线方式传输信息。较新的蓝牙协议,蓝牙低功耗(BLE)或蓝牙智能,作为低功耗协议推出,原始蓝牙现在称为蓝牙经典。

20世纪90年代推出了旧技术ZigBee和Bluetooth Classic。从一开始,Bluetooth Classic就打算取代用于将键盘连接到PC的RS232有线连接。它可以处理数据,语音和文本,允许耳机,耳机和键盘以无线方式与PC和手机通信。Zigbee旨在用于家庭和楼宇自动化,这是一种无需依赖电力线即可控制设备的方法。它专为低功耗操作而设计,并不是可充电技术,因为它使用纽扣电池多年。设备需要提供至少两年的电池寿命才能通过ZigBee认证。

ZigBee与蓝牙和蓝牙智能

一个ZigBee模块

Bluetooth Smart是该组的最新协议,最初是诺基亚开发的低功耗通信协议,于2006年与蓝牙标准合并。它处理短时间的数据突发,例如查询传感器并响应数据时。Bluetooth Smart与Bluetooth Classic不兼容; 它不处理语音。当设备标记为Bluetooth Smart Ready时,意味着设备中包含标准,Bluetooth Classic和Bluetooth Smart。

ZigBee与蓝牙和蓝牙智能

蓝牙的演变

认证和合规性

该 ZigBee联盟 是大约400名成员,负责制定ZigBee标准,以及用于测试和认证设备遵守一个开放的,非营利性协会。蓝牙/ BLE由蓝牙特别兴趣小组(SIG)管理,这是一家非营利性的非股份公司。该SIG 拥有蓝牙商标,并监督蓝牙标准的发展。

使用这些标准,任何制造商的兼容设备都可以保证与任何其他兼容设备一起使用。提交符合标准的设备进行测试和认证,并且包括加入和认证的费用。只有通过认证的设备才能显示技术徽标。

拓扑和协议

开放系统互连模型(OSI模型)将通信系统和协议标准化为七层模型,底层的物理层(与硬件接口)和顶层的应用(可能与人类接口)。网络拓扑描述网络的结构,网络协议描述单个消息的结构。图1显示了缩写的OSI模型表示,其中应用层位于顶部,各层位于其间,然后物理层与无线电发射器连接。ZigBee和蓝牙的标准略有不同:对于ZigBee,MAC和PHY层,数据格式化,打包以及调制和发送的信号由IEEE标准802.15.4定义。上层包含在ZigBee协议中,该协议涉及网络,安全和应用软件,它们是ZigBee标准。可以使用不是ZigBee的802.15.4设计其他协议。蓝牙标准规定较低层很好,提供核心规范以及更高级别的规范,以使协议的每个部分都在蓝牙规范下定义。

ZigBee使用网状拓扑,网络随着设备的发现和连接而增长。ZigBee将节点添加到邻居列表以获取路由信息,当设备进入范围时,蓝牙设备将配对并连接。每个ZigBee节点的路由表包含相邻节点,如果节点发生故障,消息将自动重新路由。可以添加许多节点,形成大型网络。Bluetooth Classic的微微网最多有8个设备,采用主/从配置。主控制消息的时间。每个节点可以连接到其他微微网,形成一个散射网。Bluetooth Smart还可以作为分散网络连接,但当前的应用程序专注于设备到设备的通信。

ZigBee与蓝牙和蓝牙智能

图1.通信模型

表1列出了每种协议的一些特征。它们的相似之处在于它们在2.4 GHz工业,科学和医疗(ISM)免许可频段中运行,并且基于用于无线个人区域网络(WPAN)的IEEE标准802.15。蓝牙基于标准802.15.1,ZigBee基于标准802.15.4,适用于低速率设备(LR-WPAN)。当检测到范围内的设备时,它们可以自动形成ad hoc网络。它们仅针对自己网络中的设备,并且当前不连接到Internet。它们都调制信号以进行无线电传输并将数据打包。

关于ZigBee,Bluetooth Classic,Bluetooth Smart的特性的内容请打开下面链接进行查看:https://www.eetoday.com/application/consume/201904/72995.html


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