zigbee技术特点
安全:ZigBee提供基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查功能,支持鉴权和认证,采用AES-128的加密算法,各个应用可以灵活确定其安全属性。网络容量大:一个星型结构的Zigbee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备,一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络。 ZigBee具有如下特点: (1) 低功耗: 由于ZigBee的传输速率低,发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式,功耗低,因此ZigBee设备非常省电。据估算,ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间,这是其它无线设备望尘莫及的。 (2) 成本低: ZigBee模块的初始成本在6美元左右,估计很快就能降到1.5-2.5美元, 并且ZigBee协议是免专利费的。低成本对于ZigBee也是一个关键的因素。 (3) 时延短: 通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短,典型的搜索设备时延30ms,休眠激活的时延是15ms, 活动设备信道接入的时延为15ms。因此ZigBee技术适用于对时延要求苛刻的无线控制(如工业控制场合等)应用。 (4) 网络容量大: 一个星型结构的Zigbee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备, 一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络, 而且网络组成灵活。 (5) 可靠: 采取了碰撞避免策略,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式, 每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可以进行重发。 (6) 安全: ZigBee提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查功能,支持鉴权和认证, 采用了AES-128的加密算法,各个应用可以灵活确定其安全属性。
zigbee技术的特点
ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。 主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。(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:通过大幅简化协议降低成本(不足蓝牙的1/10),也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)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:采用直接序列扩频在工业科学医疗2.4GHz(全球)频段。
ZigBee技术有哪些优势 ZigBee系统功能介绍【详解】
ZigBee技术的应用方向定位于家庭自动化、楼宇自动化、传感器应用等。该系统的无线网络通信模块采用CC2430,它是一颗真正的系统芯片(SoC)COMS解决方案,这种方案能够提高性能并满足ZigBee为基础的2.4GHzISM波段应用对低成本和低功耗的要求。也包含一个DSSS(直接序列扩频)射频收发核心和一个工业级小巧高效的8051控制器。无线数传模块采用DL6200模块, 用户只需要拥有以前所熟悉的串口通信知识就可通过GPRS网络进行通信 。
1 ZigBee的技术优势
ZigBee的技术优势表现为以下几个方面:
(1)省电。由于工作周期很短、收发信息功耗较低,并且采用了休眠模式,因此 ZigBee 技术可以确保2节五号电池支持长达6个月到2年左右的使用时间。不同的应用对应的功耗自然是不同的。
(2)可靠。ZigBee技术采用了碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输机制,每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。
(3)成本低。模块价格低廉,且ZigBee协议是免专利费的。
(4)时延短。针对时延敏感的应用作了优化,通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。设备搜索时延典型值为30ms,休眠激活时延典型值是15ms,活动设备信道接入时延为15ms。
(5)节点通信设置易于配置。
(6)网络容量大。ZigBee可以采用星形、网状、树状结构组网,而且可以通过任一节点连接组成更大的网络结构。从理论上讲,其可连接的节点多达64000个。1个ZigBee网络最多可以容纳254个从设备和1个主设备,1个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络。
(7)安全。ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能,加密算法采用AES-128,同时各个应用可以灵活地确定其安全属性。
(8)全球通用性和完好的开放性。ZigBee标准协议,使ZigBee设备间的通信成为轻而易举的事情。
2 CC2430的技术特点
CC2430芯片延用了以往CC2420芯片的架构,在单个芯片上整合了ZigBee射频(RF)前端、内存和微控制器。它使用1个8位MCU(8051),具有128KB可编程闪存和8KB的RAM,还包含模拟数字转换(ADC)、几个定时器(Timer)、AES-128协同处理器、看门狗定时器(Watchdogtimer)、32kHz晶振的休眠模式定时器、上电复位电路(PowerOnReset)、掉电检测电路(BrownOutDetection),以及21个可编程I/O引脚。CC2430芯片采用0.18μmCMOS工艺;在接收和发射模式下,电流损耗分别低于27mA和25mA。CC2430的休眠模式和转换到主动模式的超短时间的特性,特别适合那些要求电池寿命非常长的应用。
3 GPRS数传模块DL6200
DL6200模块的核心硬件是使用世界知名移动通信产品厂商生产的GPRS芯片而设计生产的,具有很高的可靠性。使用DL6200时,只需要熟悉串口通信知识就可通过GPRS网络进行通信。不必关心模块的射频电路部分(使用移动运营商的公网)及相关硬件连接;不必关心AT指令集,所有与AT响应有关的操作都由DL6200模块在模块的内部完成;不必关心TCP/IP协议及互连网络的相关知识:由于GPRS模块是基于互连网络的通信方式,在使用中就要与INTERNET网络打交道,所有与网络的信息交换都由DL6200模块在内部自动完成,无需用户参与;不必用户单独拥有一个固定的IP地址;具有格式及透明传输两种传输格式;具有一般工作模式和省电工作模式;与各种组态软件直接连接无需专用的驱动程序;支持总线式的被动传输数据方式。
4 系统结构和工作原理
4.1 系统的结构和功能
系统由外网和内网两部分组成。外网是由GPRS数传模块和PC组成,两者之间可通过TTL\RS232\RS485传输信息,该系统采用上位机电平接口为TTL。
内网由PC机和ZigBee无线数据通信模块组成,它们之间通过串口连接。ZigBee网络由协调器、路由器和终端设备三部分组成。协调器和路由器称为全功能设备FFD,终端设备称为精简功能设备RFD。由于该系统设备比较简单,采用星型组网方式,将窗磁、门磁等看作终端设备,ZigBee无线模块为协调器,该系统结构简单,所以不需要路由器。如图3所示。
(1)用户通过外网GSM手机发送短信命令给GPRS数传模块DL6200,DL6200收到命令后,解释该命令。解释完后发给内网中ZigBee无线通信模块CC2430,由该模块把命令发给相应的终端设备,终端设备收到命令后作出相应的的动作。
(2)终端设备收到命令后,一是作出相应的动作后向上层作出应答,二是把上层需要的数据通过CC2430模块传送给上层设备。上层设备收到终端设备的信息,通过DL6200以短信的形式发送到用户手机上。
(3)当有中断响应时,如家中有小偷,触发了报警设备,该终端设备将第一时间向用户发送信息,以示报警。
4.2 系统的硬件设计
DL6200不需要关心AT指令集。不需要关心TCP/IP协议及互连网络的相关知识,所有与网络的信息交换都由DL6200模块自动完成。与各种组态软件直接连接,无需专用的驱动程序。DL6200的这些特点使得硬件设计很容易,它的RXD、TDX必须与ZigBee的RX、TX相连进行数据的收发。
4.3 系统的软件设计
该系统软件主要通过ZigBee网络协议操作完成数据采集和数据收发,包括初始化、发射和接收程序设计,以及对报警信号的监控、对远程控制指令的处理和执行等。
系统的收发采用PingPang发送函数
5 结语
ZigBee无线模块具有低功耗、低成本的优势,在满足人们需求的传输速率的情况下,将会在不久的将来普及到各家各户中。此外,使用无线网络省去了重新装修的负担,采用ZigBee无线网络随时可以添加或减少它的节点,它对网络有自组能力。所以,商品的经济程度以及技术的容易程度,成为发展的必然条件。
ZigBee技术真的那么神奇吗
没那么神奇,其实和wifi差不多。
就是带宽小250K,所以传输省电,而且还不能传送视频,wifi就能。(这个省电功效可以让很多设备只用电池就能用1年,省却了供电的难题)
zigbee硬件自带加密芯片,所以天生就带加密功能,这个是其他芯片没有的,暂时没有被无线破解的先例(wifi被无线破解事例太多了),所以非常安全,这也是它被很多领域使用的关键。
mesh,自组网技术非常好,导致短线概率大大降低,保证了系统的稳定性,我猜想今年末或明年初wifi ah和蓝牙的MESH出来以后,对zigbee是个非常大的竞争对手。
还有其他的好处就不说了
其他的因为他的这些优势有了几年了,而且这几年内只有它有这几个优势,导致产品研发、应用都非常成熟,所以其他技术想代替它,暂时看几乎不大可能。
zigbee与wifi的区别
igbee与wifi的区别有:
1、传输速度不同。ZigBee的传输速度不高(250Kbps),但是功耗很低,使用电池供电一般能用3个月以上。WiFi就是常说的无线局域网,速率大(11Mbps),功耗也大,一般外接电源。
2、应用场合不同。ZigBee用于低速率、低功耗场合,比如无线传感器网络,适用于工业控制、环境监测、智能家居控制等领域。WiFi,一般是用于覆盖一定范围的无线网络技术(覆盖范围100米左右)。表现形式就是常用的无线路由器。在一栋楼内布设1个无线路由器,楼内的笔记本电脑基本都可以无线上网。
3、市场现状不同。ZigBee作为一种新兴技术,自04年发布第一个版本的标准以来,正处在高速发展和推广当中,目前因为成本、可靠性方面的原因,还没有大规模推广。WiFi技术成熟很多,应用也很多了。总体上说,二者的区别较大,市场定位不同,相互之间的竞争不是很大。只不过二者在技术上有共同点,二者的相互干扰还是比较大的,尤其是WiFi对于ZigBee的干扰。
zigbee与wifi的区别
igbee与wifi的区别有:
1、传输速度不同。ZigBee的传输速度不高(250Kbps),但是功耗很低,使用电池供电一般能用3个月以上。WiFi就是常说的无线局域网,速率大(11Mbps),功耗也大,一般外接电源。
2、应用场合不同。ZigBee用于低速率、低功耗场合,比如无线传感器网络,适用于工业控制、环境监测、智能家居控制等领域。WiFi,一般是用于覆盖一定范围的无线网络技术(覆盖范围100米左右)。表现形式就是常用的无线路由器。在一栋楼内布设1个无线路由器,楼内的笔记本电脑基本都可以无线上网。
3、市场现状不同。ZigBee作为一种新兴技术,自04年发布第一个版本的标准以来,正处在高速发展和推广当中,目前因为成本、可靠性方面的原因,还没有大规模推广。WiFi技术成熟很多,应用也很多了。总体上说,二者的区别较大,市场定位不同,相互之间的竞争不是很大。只不过二者在技术上有共同点,二者的相互干扰还是比较大的,尤其是WiFi对于ZigBee的干扰。