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短距離無(wú)線通訊-ZigBee

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摘要：一背景以前做牧場(chǎng)數(shù)據(jù)采集調(diào)研過(guò)無(wú)線通訊的相關(guān)技術(shù)，包括長(zhǎng)距離無(wú)線通訊和短距離無(wú)線通訊，長(zhǎng)距離可以看以前的兩篇文章。后續(xù)還有幾篇關(guān)于短距離無(wú)線通訊協(xié)議的，基本上都是紙上談兵，湊篇數(shù)吧。

一、背景

以前做牧場(chǎng)數(shù)據(jù)采集調(diào)研過(guò)無(wú)線通訊的相關(guān)技術(shù)，包括長(zhǎng)距離無(wú)線通訊和短距離無(wú)線通訊，長(zhǎng)距離可以看以前的兩篇文章。?

1、長(zhǎng)距離無(wú)線通訊LoRa應(yīng)用介紹

2、長(zhǎng)距離無(wú)線通信NB-IOT介紹

短距離的無(wú)線協(xié)議比較多，工作中接觸過(guò)的也就藍(lán)牙和WIFI，以前在淘寶無(wú)線內(nèi)核團(tuán)隊(duì)做過(guò)用藍(lán)牙/WIFI做Android/IOS之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊的一個(gè)項(xiàng)目，其它協(xié)議都沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用過(guò)，今天介紹一下ZigBee。

二、ZigBee

ZigBee是一種無(wú)線連接協(xié)議，工作頻段有2.4GHz/866MHz/915Mhz三種，分別具有最高250/20/40kb/s的傳輸速率。

ZigBee特點(diǎn)

  • 低功耗：傳輸速率低，發(fā)射功率為1毫瓦，采用休眠模式，兩節(jié)電池可用6個(gè)月~2年。
  • 低成本：ZigBee模塊在$6之內(nèi)，ZigBee協(xié)議免專(zhuān)利費(fèi)。
  • 時(shí)延短：搜索設(shè)備30ms，休眠激活15ms，信道接入15ms。
  • 近距離：一般距離在10~100m,增加發(fā)射功率可以達(dá)到1~3公里。
  • 容量大：一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多有255個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中一個(gè)主設(shè)備，其它為從設(shè)備，通過(guò)協(xié)調(diào)器可以擴(kuò)展到64000個(gè)節(jié)。

三、ZigBee協(xié)議棧

  • 物理層：802.15.4定義物理層，定義了工作頻率和信道分配.
  • MAC層：定義了數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu).
  • ZigBee聯(lián)盟定義了網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層協(xié)議。

四、ZigBee的設(shè)備角色

  • 協(xié)調(diào)器：用于啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)
  • 路由節(jié)點(diǎn)：轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包
  • 終端節(jié)點(diǎn)：發(fā)送和接收數(shù)據(jù)

多個(gè)設(shè)備的通信模塊可以加入同一個(gè)ZigBee的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，而第一個(gè)設(shè)備將承擔(dān)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)，并作為網(wǎng)絡(luò)的控制中樞，因此通常將該節(jié)點(diǎn)的設(shè)備擴(kuò)展成網(wǎng)關(guān)。

五、應(yīng)用場(chǎng)景

智能家居中的燈、開(kāi)關(guān)、家電可以用ZigBee協(xié)議連接。
后續(xù)還有幾篇關(guān)于短距離無(wú)線通訊協(xié)議的，基本上都是紙上談兵，湊篇數(shù)吧。

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