基础知识:ZigBee是什么意思?

Zigbee:一种新的无线网络数据通信技术


(资料图片仅供参考)

Zigbee技术是随着工业自动化对无线通信和数据传输的需求而产生的。Zigbee网络节能、可靠、成本低、容量大、安全,可广泛应用于各种自动控制领域。

Zigbee的起源:

在使用蓝牙技术的过程中,人们发现虽然蓝牙技术有很多优点,但它仍然有很多缺陷。对于工业、家庭自动化控制和遥测遥控来说,蓝牙技术过于复杂,具有功耗高、距离短、组网规模小等特点........................................................................................................................................因此,Zigbee协议在2003年推出后,经过人们的长期努力,于2004年正式发布。

什么是Zigbee:

Zigbee是由多达65000个无线数据传输模块组成的无线数据传输网络平台,与现有的移动通信的CDMA网络或GSM网络非常相似。每个Zigbee网络数据传输模块类似于移动网络的一个基站,它们可以在整个网络中相互通信。每个网络节点之间的距离可以从标准的75米到扩展后的几百米甚至几公里。此外,整个Zigbee网络还可以与其他现有网络连接。比如你可以在北京通过互联网监控云南某地的一个Zigbee控制网络。

不同的是,Zigbee网络主要是为了自动控制数据传输而建立的,而移动通信网络主要是为了语音通信而建立的。每个移动基站的价值一般在百万人民币以上,但每个Zigbee“基站”不到1000元人民币。每个Zigbee网络节点不仅可以通过连接自己和被监控对象(如传感器)直接收集和监控数据,还可以自动传输来自其他网络节点的数据。此外,每个Zigbee网络节点(FFD)还可以在自身信号覆盖的范围内,与多个不承担网络信息中继任务的孤立子节点(RFD)无线连接。

每个Zigbee网络节点(FFD和RFD)可以支持多达31个传感器和受控设备,每个传感器和受控设备可以有8种不同的接口模式。能采集和传输数字量和模拟量。

Zigbee技术的应用领域:

Zigbee技术针对工业、家庭自动化、遥测遥控、汽车自动化、农业自动化和医疗保健,例如,照明自动化控制、传感器的无线数据采集和监控、油田、电力、矿山和物流管理等应用领域。此外,它还可以定位局部区域的移动目标,如城市中的车辆。(成都西固曙光数码科技公司专利技术)。

通常,在满足以下条件之一的应用中,可以考虑使用Zigbee技术进行无线传输:

1.有许多网点需要收集数据或进行监测;

2.传输的数据量不大,但设备成本低;

3.要求高数据传输可行性和安全性;

4.设备体积很小,不方便放置大型充电电池或电源模块;

5.电池供电;

6.地形复杂,监控点多,需要更大的网络覆盖;

7.现有移动网络的覆盖盲区;

8.利用现有移动网络进行低数据传输的遥测遥控系统。

9.GPS效果差或成本太高的局部地区移动目标的定位应用。

Zigbee技术的特点:

省电:两节5号电池可使用长达6个月至2年左右。可靠的服务时间:采用碰撞避免机制,为需要固定带宽的通信服务预留专用时隙,避免发送数据时的竞争和冲突;节点具有自动动态组网功能,信息在整个Zigbee网络中通过自动路由传输,保证了信息传输的可靠性和短时延。它针对延迟敏感的应用进行了优化,通信延迟和从休眠状态激活的时间延迟非常短。

网络容量大:最多可支持65,000个节点。

安全性:ZigBee提供数据完整性检查和认证功能,采用通用AES-128加密算法。

高保密性:64位出厂编号和AES-128加密支持

Zigbee的发展前景;

Zigbee技术和RFID技术被列为2004年全球发展最快、市场前景最广阔的十大最新技术。关于这篇报道,你只需要在百度或者谷歌搜索栏输入“Zigbee”,就会看到大量的相关报道。总之,未来几年将是Zigbee技术快速发展的时期。

Zigbee技术在的应用:

虽然国内已经有很多人开始接触Zigbee这种新技术,也有很多单位开始涉足Zigbee技术的开发,但是由于Zigbee本身是一种新的系统集成技术,应用软件的开发必须结合网络传输、射频技术和底层软硬件控制技术。所以,要从国外深入了解这项新技术,并组织一个在这些方面有丰富经验的支持团队,并不是一件容易的事情。因此,到目前为止,国内除了成都西固曙光数码科技有限公司真正将Zigbee技术开发成产品并成功用于解决多个领域的实际生产问题之外,还没有其他报道。

Zigbee与现有移动网络(GPRS、CDMA-1X)的比较;

1.无网络使用费:使用移动网络需要长期缴纳网络使用费,按节点终端数计算,Zigbee无此费用;

2.设备投资低:使用移动网络需要购买移动终端设备,每个终端的价格在1000元左右,而使用Zigbee网络,不仅Zigbee网络节点模块(相当于基站)的成本低于1000元,而且主网络子节点(相当于手机)的价格也低很多;

3.更可靠的通信:由于现有的移动网络主要是为手机通信而设计的,虽然CDMA-1X和GPRS可以进行数据通信,但在实践中发现,不仅通信速率远低于设计速率,而且数据通信的可靠性也存在一些问题。Zigbee网络是专门为控制数据的传输而设计的,所以控制数据的传输有相当大的保障。

4.高灵活性、低成本:首先,利用不同覆盖距离、不同功能的Zigbee网络节点,以及其他非Zigbee系统的低成本无线收发模块,建立一个Zigbee局域自动化控制网络,(这个网络可以是星型、树状、网状及其复合网络结构),然后通过互联网或移动网络与远程计算机连接,实现低成本、高效率的工业自动化遥测和遥控;

5.与现有的移动网络相比,虽然Zigbee只是一个覆盖范围有限的局域网,但它可以与现有的移动网络、互联网等通信网络连接,许多Zigbee局域可以互联成一个整体。有效解决移动网络的盲区覆盖问题:我们知道现有的移动网络在很多地方都存在盲区,尤其是在铁路、公路、油田、矿山等领域。然而,增加移动基站或中继器的成本是相当大的。这时候利用Zigbee网络进行盲区覆盖,不仅经济有效,而且往往是目前唯一可行的手段。

与现有的数字电台相比,Zigbee有以下优点:1 .可靠性高:由于Zigbee模块的集成度远高于普通数字电台,分离的元器件更少,可靠性更高;

2.使用方便安全:与普通数字电台相比,Zigbee收发模块由于集成度高,可以做得体积更小,功耗更低。比如成都西固公司的长距离传输模块(2-5km)最大传输电流比CDMA手机小很多,所以很容易集成或者直接放入设备中,不仅使用方便,而且在户外使用时也不容易损坏;

3.抗干扰性强,保密性好,误码率低:Zigbee收发模块采用2.4G直接序列扩频技术,比一般的FSK、ASK、跳频数字电台抗干扰能力更强,传输距离更远;

4.免费频段:Zigbee使用的是免费频段,很多数字电台使用的频段不仅需要申请,每年还需要向计委缴纳一笔可观的频率使用费。

5.价格低:Zigbee数传模块的价格只是功能相近的数传电台的几分之一;(2.4G,250kps,距离DSSS 3-5公里的数据传输模块每个不到1000元人民币)

如何利用Zigbee尽快产生效益;

为了让大家更快更好的使用Zigbee技术解决不同应用领域的实际问题,不需要深入了解Zigbee网络本身是如何工作的,从而大大缩短你系统集成的时间,快速给你带来真正的经济效益。

成都西固曙光数码科技有限公司专业为用户提供Zigbee无线网络平台演示/应用套件及具体应用开发培训。该套件包括:

1).5个标准演示/应用模块(其中一个用作连接到计算机的网关节点);

2)电池、天线等配件;

3) ZigBee网络功能演示软件;

4).每个模块提供两个USART接口;

5)用于将应用模块与您的计算机和传感器连接的标准串行通信协议。如果我们的标准串口协议不能满足您具体应用的需要,原则上我们可以根据您的具体要求进行修改。

有了这个套件,你可以完全按照有线网络连接来编写你的应用程序;将实际的无线网络用作一般的有线网络。

该套件具有以下演示功能:

1.演示Zigbee网络本身的自动动态组网功能;

2.演示网络中数据传输的自动路由功能以及如何在网络中传输数据;

3.显示网络无线链路的连接状态和每个网络节点的实际数据传输统计的功能;

4.演示全网各种数据采集功能;

5.演示控制中心对远程网络节点的控制功能;

6.更重要的是,除了上面提到的演示功能,还可以用来检查实际网络布局中的无线链路连接状态,评估和调整现场网络节点的具体布局效果。

该套件中的每个模块都提供了两个USART接口,供用户直接从编写应用,并用于其他用途。这样,用户可以根据自己的实际应用需求,在确定所需的网络节点数量和遥控器的具体设置后,编写具体的应用软件。当您的软件开发工作完成后,您可以直接使用我们提供的标准模块进行现场安装和设置,然后您就可以工作了。

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