zigbee

ZigBee 是一种短距离、低速率无线网络技术具有成本低、体积小、能量消耗小和传输速率低等优势。

ZigBee 工作原理基于 IEEE 802.15.4 无线标准包含物理层、MAC 层、网络层和应用层。

物理层定义物理无线信道和 MAC 层之间的接口MAC 层支持多种 LLC 标准采用 CSMA/CD 的信道接入方式和完全握手协议。

网络层负责新建网络、接入网络、退出网络和网络报文的路由传输等功能设备分为全功能设备和精简功能设备网络拓扑有星形、网状和簇状。

应用层提供高级协议管理功能由用户根据具体应用开发。

ZigBee 网络的建立由网络协调器发起节点入网有通过协调器和已有节点两种方式。网络初始化包括确定网络协调器、进行信道扫描、设置网络 ID 等步骤。

ZigBee 具有诸多优势如低功耗两节五号干电池可使用 6 至 24 个月甚至更长低成本协议简单且免专利费短时延响应速度快网络容量大星型网络容纳设备多有效范围小一般覆盖家庭或办公室环境高可靠有碰撞避免策略和完全确认的数据传输模式高安全有数据包完整性检查、鉴权和认证及加密算法。

ZigBee 工作在 2.4GHz、915MHz 和 868MHz 三个频段。它已广泛应用于智能电网、智能交通、智能家居等众多领域。

Zigbee 模块通信是一种短距离、低功耗、低速率的无线通信方式。

它具有多个特点和优势比如低功耗两节五号电池就能维持设备使用数月甚至数年成本相对较低模块初始成本虽在 6 美元左右但有望降到更低时延短适用于对时延要求苛刻的工业控制等场合网络容量大一个星型结构的网络最多容纳 254 个从设备和一个主设备一个区域内最多能有 100 个网络且网络组成灵活可靠性高有碰撞避免策略和数据确认机制还能加密保障安全。

Zigbee 模块通信在实际应用中很广泛。比如在智能电网、智能交通、智能家居、工业自动化等众多领域都发挥着重要作用。在智能家居中可实现家电控制、照明控制等多种功能在工业领域能用于数据采集和监控。

Zigbee 模块通信采用自组织网例如一队伞兵空降后能快速形成互联互通的网络人员移动时还能重新寻找联络、刷新网络。其通信原因在于像城市街道一样多通道能保证数据传输即便某条通道中断仍可通过其他通道送达。路由方式是动态的传输数据前搜索可用路径按距离远近选择若不通再换更远的通路结合网状拓扑结构可保证数据可靠传输。

Zigbee 联盟制定了相关规格推动其发展和应用。其标准不断更新完善从最初的不完善到逐渐成熟。

虽然目前 Zigbee 模块通信在成本、通信稳定性、自组网能力等方面存在一些瓶颈但它在技术标准、应用范围等方面仍有广阔的发展前景。比如在物联网技术中推动物物相连应用于智能手机降低功耗国内也应积极开发和应用获得政策支持。