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ZigBee通讯技术说明
来源: | 作者:深圳市铭豪通达电气工程有限公司 | 发布时间: 2017-07-22 | 122 次浏览 | 分享到:

一、zigbee是什么技术?

     ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定,zigbee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、高容量、高安全。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备,ZigBee是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。
二、
zigbee无线协议支持多少种频率?

     Zigbee是一个免执照频段。使用工业科学医疗(ISM)频段,zigbee频段就是2.4GHz、传输速率250 kbps,相比其他协议的速率要高很多如:915MHz(美国)传输速率为40kbps, 868MHz(欧洲)传输速率为20kbps,

三、zigbee无线信号的有效传输距离是多少?

     室内通信距离是30-50米之间 具体根据现场环境而定,在室外空旷地带甚至可以达到400米,如果加功率放大还可以提高通信距离。
四、特性

     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。相比较蓝牙只能工作数周、WiFi可工作数小时。TI公司和德国的Micropelt公司共同推出新能源的ZigBee节点。该节点采用Micropelt公司的热电发电机给TI公司的ZigBee提供电源。
    ②低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的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32KB代码,子功能节点少至4KB代码,而且ZigBee免协议专利费。
    ③低速率。ZigBee工作在20~250kbps的速率,分别提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps(915 MHz)和20kbps(868 MHz)的原始数据吞吐率,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3 s。
    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、使用访问控制清单(Access Control List, ACL) 防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES 128)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。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(TI CC2530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。