彻底读懂物联网关键技术之--zigbee

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1、专业技术资料分享一文彻底读懂物联网关键技术之--ZigBee!智能制造IM 5天前下文采用问答形式向你详细地介绍了方方面面，不夸口的说，你所需要知道的关于ZigBee的一切，在这里基本可以了解到！点评：这篇文章可以真正让人明白通讯协议的含义。文/电子发烧友  在智能硬件和物联网领域，时下大名鼎鼎的ZigBee可谓是无人不知，无人不晓。作为除了WiFi、蓝牙之外，ZigBee是目前最重要的无线通信协议之一，主要应用于物联网和智能硬件等领域。关于ZigBee，下文采用问答形式向你详细地介绍了方方面面，不夸口的说，你所

2、需要知道的关于ZigBee的一切，在这里基本可以了解到！Chapter1起源历史篇  1ZigBee起源什么技术？   在蓝牙技术的使用过程中，人们发现蓝牙技术尽管有许多优点，但仍存在许多缺陷。对工业，家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言，蓝牙技术显得太复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等，而工业自动化，对无线数据通信的需求越来越强烈，而且，对于工业现场，这种无线数据传输必需是高可靠的，并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。因此，经过人们长期努力，ZigBee协议在2003年中正式问世了。另外，ZigBee使用了在它之

3、前所研究过的面向家庭网络的通信协议HomeRFLite。   2什么是ZigBee？   首先ZigBee的Mac层、PHY层是IEEE802.15.4协议的。根据这个协议规定的技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，主要适合于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能。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和远近信息的，也就是所蜜蜂依靠着这样的方式构成了群体中的通信“网络”，因此ZigBee的发明者们形象

4、地利用蜜蜂的这种行为来形象地描述这种无线信息传输技术。WORD文档下载可编辑专业技术资料分享        3ZigBee技术有哪些特点？   ZigBee的特点主要有以下几个方面：   （1）低功耗：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。相比之下蓝牙可以工作数周、WiFi可以工作数小时；   （2）低成本：通过大幅简化协议是成本很低（不足蓝牙的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32K

5、B代码，子功能节点少至4KB代码，而且ZigBee的协议专利免费；   （3）低速率：ZigBee工作在250kbps的通讯速率，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RF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3s； 

6、  （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、使用接入控制清单（ACL）防止非法获取数据以及采用高级加密标准（AES128）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）。   由于此三个频带

7、物理层并不相同，其各自信道带宽也不同，分别为0.6MHz，2MHz和5MHz。分别有1个，10个和16个信道。这三个频带的扩频和调制方式亦有区别。扩频都使用直接序列扩频（DSSS），但从比特到码片的变换差别较大。调制方式都用了调相技术，但868MHz和915MHz频段采用的是BPSK，而2.4GHz频段采用的是OQPSK。WORD文档下载可编辑专业技术资料分享   在发射功率为0dBm的情况下，蓝牙通常能有10米的作用范围。而ZigBee在室内通常能达到30-50米的作用距离，在室外空旷地带甚至可以达到400米（

8、TICC2530不加功率放大）。   所以，ZigBee可归为低速率的短距离无线通信技术。   4为什么说ZigBee是顺应工业自动化对可靠的无线数据传输日益增长的需求而产生的？   ZigBee技术本身，就是因为兰牙技术不能满足工业自动化中，对低数据量，低成本，低功耗，高可靠性的无线数据通信的需求而产生的。因为，对于工业现场，这种无线数据传输必需是高可靠的，并能抵抗工业