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Zigbee是什么,有哪些特点,主要应用于哪些领域?

木马童年 2017-11-16 15:41 625 0

消费类电子设备和家庭智能化将是Zigbee技术最有潜力的市场 ,家庭可以连网的设备也包括电视、录像机、PC外设、儿童玩具、游戏机、门禁系统、窗户和窗帘、照明设备、空调系统和其他家用电器等。家用设备引入Zigbee技 ...

        Zigbee技术主要用于无线个域网(WAPN),是基于IEEEE802.15.4无线标准研制开发的,名字则来源于蜂群的通信方式,蜜蜂之间通过跳ZigZag形状的舞蹈来交互信息,以便共享食物源的方同、位置和距离。

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     Zigbee协议模型,Zigbee协议栈自上而下由应用层、应用会聚层、网络层、数据链路层和物理层组成。

          1.应用层,应用层定义了各种类型的应用业务,是协议栈的最上层用户。

          2.应用会聚层,主要负责把不同的应用映射到Zigbee网络上,主要包括安全属性设置、多个业务数据流的会聚、设备发现和业务发现等功能。

          3.网络层,网络层的功能包括拓扑管理、MAC管理、路由管理和安全管理。

          4.数据链路层,IEEE082系列标准将数据链路层分成逻辑链路控制和媒体接入控制两个子层。

          5.物理层,IEEE802.15.4定义了2.4GHz和868MHZ/915MHz这两个物理层,它们都是基于直接序列扩频数据包格式,两者的主要区别在于工作频率、调制技术、扩频码长度和传输速率。

      Zigbee网络

            Zigbee网络配置,低数据速率的无线个域网(WPAN)中包括两种无线设备:全功能设备(FFD)和精简功能设备(RFD)。其中,FFD可以和FFD、RFD通信,而RFD只能和FFD通信,RFD之间是无法通信的。

            Zigbee网络的拓扑结构主要有3种,即网状型(Mesh)网、星型网和复合型网。

                  1.网状型网,一般是由若干个FFD连接在一起形成的网络,它们之间是完全的对等通信,每个节点都可以与它的无线通信范围内的其他节点进行通信。

                  2.星型网,是由一个PAN协调点和1个或多个终端节点组成的网络,PAN协调点必须是FFD,它负责发起建立和管理整个网络,其他的节点,一般是RFD,分布在PAN协调点的覆盖范围之内,直接与PAN协调点进行通信。星型网通常用于节点数量较少的场合。

                  3.Mesh网可以通过FFD扩展网络,组成Mesh网与星型网的复合型网,在复合型网中,终端节点采集的信息,首先传到同一子网内的协调点,然后再通过网关节传到上一层网络PAN协调点,复合型网适用于覆盖范围较大的网络。

     Zigbee技术的特点,也正是我们迫切需要的,非常适用于当前物联时代的出世。

          1.功耗低,Zigbee网络节点设备工作周期较短,收发信息功率低,并且采用休眠模式,所以Zigbee技术特别省电,避免了频繁的更换电池或充电,从而减轻了网络维护的负担。

           2.成本低,Zigbee协议栈设计简单,因此它的研发和生产成本相对较低,普通网络节点硬件上只需8位微处理器以及少量的软件即可实现,无须主机平台。

           3.延时短,通信延时和从休眠状态激活的延时都非常短,设备搜索延时为30ms,休眠激活延时为15ms,活动设备信道接入延时为15ms。

           4.传输范围小,在不使用功率放大器的前提下,Zigbee节点的有效传输范围一般在10m-75m,基本上能够覆盖普通的家庭和办公场所,具体情况则依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式来设定。

            5.工作频段灵活,数据传输速率低。

            6.数据传输的可靠性高。

            7.网络容量大,1个Zigbee网络最多可支持255个设备,也就是说,1个主设备可以与另外254个从设备相连接,1个区域内最多可以同时存在1000个Zigbee网络。

        Zigbee技术的主要应用

            zigbee技术特别适合于数据吞叶量小,网络建设投资少、网络安全要求较高、不便频繁更换电池或充电的场合,预计将在消费类电子设备、家庭智能化、工控、医用设备控制、农业自动化等领域获得广泛应用。

             消费类电子设备和家庭智能化将是Zigbee技术最有潜力的市场 ,家庭可以连网的设备也包括电视、录像机、PC外设、儿童玩具、游戏机、门禁系统、窗户和窗帘、照明设备、空调系统和其他家用电器等。家用设备引入Zigbee技术后,将极大改善人们居住的环境和舒适度。

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