徹底讀懂物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之--zigbee

1、一文徹底讀懂物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之 一文徹底讀懂物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之--ZigBee! --ZigBee!智能制造 IM 5 天前下文采用問(wèn)答形式向你詳細(xì)地介紹了方方面面，不夸口的說(shuō)，你所需要知道的關(guān)于 ZigBee 的一切，在這里基本可以了解到！點(diǎn)評(píng)：這篇文章可以真正讓人明白通訊協(xié)議的含義。文/電子發(fā)燒友在智能硬件和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，時(shí)下大名鼎鼎的 ZigBee 可謂是無(wú)人不知，無(wú)人不曉。作為除了 WiFi、藍(lán)牙之外，ZigBee 是目前最重要的無(wú)線

2、通信協(xié)議之一，主要應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)和智能硬件等領(lǐng)域。關(guān)于 ZigBee，下文采用問(wèn)答形式向你詳細(xì)地介紹了方方面面，不夸口的說(shuō)，你所需要知道的關(guān)于 ZigBee 的一切，在這里基本可以了解到！Chapter1起源歷史篇 起源歷史篇1ZigBee 起源什么技術(shù)？在藍(lán)牙技術(shù)的使用過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)藍(lán)牙技術(shù)盡管有許多優(yōu)點(diǎn)，但仍存在許多缺陷。對(duì)工業(yè)，家庭自動(dòng)化控制和工業(yè)遙測(cè)遙控領(lǐng)域而言，藍(lán)牙技術(shù)顯得太復(fù)雜，功耗大，距離近，組網(wǎng)規(guī)模太小等，而工業(yè)自動(dòng)化，

3、對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)通信的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，而且，對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，這種無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸必需是高可靠的，并能抵抗工業(yè)現(xiàn) 場(chǎng)的各種電磁干擾。因此，經(jīng)過(guò)人們長(zhǎng)期努力，ZigBee 協(xié)議在 2003 年中正式問(wèn)世了。另外，ZigBee 使用了在它之前所研究過(guò)的面向家庭網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議 Home RF Lite。2 什么是 ZigBee？首先 ZigBee 的 Mac 層、PHY 層是 IEEE802.15.4 協(xié)議的。根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、

4、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無(wú)線通信技術(shù)，主要適合于自動(dòng) 控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備中，同時(shí)支持地理定位功能。由于蜜蜂（bee）是靠飛翔和“嗡嗡”（zig）地抖動(dòng)翅膀的“舞蹈”來(lái)與同伴傳遞花粉 所在方位和遠(yuǎn)近信息的，也就是所蜜蜂依靠著這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信“網(wǎng)絡(luò)”，因此ZigBee 的發(fā)明者們形象地利用蜜蜂的這種行為來(lái)形象地描述這種 無(wú)線信息傳輸技術(shù)。頻都使用直接序列擴(kuò)頻（DSSS），但從比特到碼片的變換差別較大

5、。調(diào)制方式都用了調(diào)相技術(shù)，但 868MHz 和 915MHz 頻段采用的是 BPSK，而 2.4GHz 頻段采用的是 OQPSK。在發(fā)射功率為 0dBm 的情況下，藍(lán)牙通常能有 10 米的作用范圍。而 ZigBee 在室內(nèi)通常能達(dá)到 30-50 米的作用距離，在室外空曠地帶甚至可以達(dá)到 400 米（TI CC2530 不加功率放大）。所以，ZigBee 可歸為低速率的短距離無(wú)線通信技術(shù)。4 為什么說(shuō) ZigBee 是順應(yīng)工業(yè)自動(dòng)化對(duì)可靠

6、的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸日益增長(zhǎng)的需求而產(chǎn)生的？ZigBee 技術(shù)本身，就是因?yàn)樘m牙技術(shù)不能滿足工業(yè)自動(dòng)化中，對(duì)低數(shù)據(jù)量，低成本，低功耗，高可靠性的無(wú)線數(shù)據(jù)通信的需求而產(chǎn)生的。因?yàn)?，?duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，這種無(wú)線數(shù) 據(jù)傳輸必需是高可靠的，并能抵抗工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種電磁干擾。ZigBee 技術(shù)中，使用網(wǎng)狀網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，自動(dòng)路由，動(dòng)態(tài)組網(wǎng)，直序擴(kuò)頻的方式。就是為了滿足工 業(yè)自動(dòng)化控制現(xiàn)場(chǎng)的這種需要。Chapter2通信技術(shù)篇 通信技術(shù)篇1ZigBee 使用那種協(xié)議

7、？IEEE802.15.4 協(xié)議，這是一種低傳送速率的無(wú)限 PAN 的協(xié)議。在標(biāo)準(zhǔn)化方面，IEEE802.15.4 工作組主要負(fù)責(zé)制定物理層和 MAC 層的協(xié)議，其余協(xié)議主要參照和采用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，高層應(yīng)用、測(cè)試和市場(chǎng)推廣等方面的工作將由 ZigBee 聯(lián)盟負(fù)責(zé)。2 為什么 ZigBee 無(wú)線通信使用 2.4G 頻段是免費(fèi)頻段？在我國(guó)和世界上大多數(shù)其他國(guó)家，一般使用無(wú)線電設(shè)備都是要付頻率使用費(fèi)的，包括手機(jī)通信，只不過(guò)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)向國(guó)家支

8、付了這筆費(fèi)用，并通過(guò)號(hào)碼占用費(fèi)等方式向用戶收取了這筆費(fèi)用。在使用其它無(wú)線設(shè)備時(shí)，你首先要向國(guó)家相關(guān)部門(mén)申請(qǐng)頻率使用許可，然后根據(jù)你的無(wú)線設(shè)備所使用的頻率，功率大小和數(shù)量收取費(fèi)用。 這是一筆不小的費(fèi)用，一般設(shè)備一年往往要交納幾千元的費(fèi)用。而免費(fèi)頻段，是指各個(gè)國(guó)家根據(jù)各自的實(shí)際情況，并考慮盡可能與世界其他國(guó)家規(guī)定的一致性，而劃 分出來(lái)的一個(gè)頻段，專(zhuān)門(mén)用于工業(yè)，醫(yī)療以及科學(xué)研究使用（ISM 頻段），不需申請(qǐng)而可以免費(fèi)使用的頻段。我們國(guó)家的2