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[導讀]為增進大家對Zigbee的瞭解,本文將對Zigbee標準、Zigbee存在的技術難點以及Zigbee模塊的軟件組成予以解讀。

Zigbee作為無線通信技術,在現代生活中具有眾多應用。比如,在智慧農場這樣的場景下,Zigbee就發揮了重要作用。往期文章中,小編對Zigbee底層、Zigbee和藍牙的區別等均有所介紹。為增進大家對Zigbee的瞭解,本文將對Zigbee標準、Zigbee存在的技術難點以及Zigbee模塊的軟件組成予以解讀。如果你對Zigbee具有興趣,不妨繼續往下閲讀哦。

一、Zigbee及其標準

ZigBee是一項新型的無線通信技術,適用於傳輸範圍短數據傳輸速率低的一系列電子元器件設備之間。 ZigBee無線通信技術可於數以千計的微小傳感器相互間,依託專門的無線電標準達成相互協調通信,因而該項技術常被稱為Home RF Lite無線技術、FireFly無線技術。ZigBee無線通信技術還可應用於小範圍的基於無線通信的控制及自動化等領域,可省去計算機設備、一系列數字設備相互間的有線電纜,更能夠實現多種不同數字設備相互間的無線組網,使它們實現相互通信,或者接入因特網。

ZigBee技術是一種新型技術,它最近出現,主要是依靠無線網絡進行傳輸,它能夠近距離的進行無線連接,屬於無線網絡通訊技術。在以數據信息為載體進行的傳輸中,ZigBee技術是主要的技術指標, 它使用起來比較安全,而且它的容量性很強,被廣泛應用到人類的日常通信傳輸中。

ZigBee聯盟在IEEE 802.15.4標準的基礎上開發了一套有關組網和應用的產業化標準,與IEEE僅制定物理層(PHY)和媒體訪問控制子層(MAC)底層標準不同,ZigBee聯盟對網絡層、應用層及其配套的支持子層、安全子層都進行了標準化。因此,一個由終端四方集運查詢電話所實現的完整的ZigBee產品應由高層的應用規範、應用支持子層、ZigBee設備對象(ZDO)子層、網絡層、MAC和PHY組成。網絡層及其以上標準協議由ZigBee聯盟制定,IEEE 802.15.4只負責PHY和MAC標準。

ZigBee標準與IEEE 802.15.4標準的結合,使其產品同時具有低功耗、易組網、短距離互聯等特性,因此認為其應用在傳感器網絡/物聯網時具有相當大的優勢。間時,ZigBee聯盟所制定的標準覆蓋了整個開放式系統互聯(OSI)的七層協議,非常利於廠家的實現。因此,在涉及到傳感器網絡/物聯網的產品和解決方案時,ZigBee都被認為是一種成熟的解決方案。

二、Zigbee技術存在的難點

1.動態組網和動態路由

目前,Zigbee網絡在數據傳輸方面存在的主要問題是動態組網和動態路由。Zigbee網絡的節點不是靜態的,而是實時動態變化的。網絡中的每個節點被分隔一定的時間。它需要通過無線信號交換重新組網,每次都需要將信息從一個節點發送到另一個節點。此時,需要掃描各種可能的路徑,從最短路徑開始。這佔用了大量的帶寬資源,數據傳輸的時延問題也被放大。尤其是在網絡節點數量增加和傳輸數量增加的情況下。因此,雖然Zigbee的射頻傳輸速率為250kbps,但多次傳輸後的實際可用速率會大大降低。

2.通信穩定性較弱

目前國內Zigbee技術主要使用ISM頻段的2.5G頻率,一般採用信號反射傳輸。但它的衍射能力並不強。在此期間,由於建築物等障礙物的阻礙,信號大大減弱。

因此,需要使用更多的網絡節點進行數據傳輸。這個問題的解決方案是使用放大器來增加Zigbee網絡節點的傳輸距離。然而,這不可能兩全其美。這種解決方案將大大增加網絡節點的功耗和成本,ZigBee具有低成本、低功耗的優勢,已將不復存在。

三、ZigBee模塊的軟件組成

軟件上包含了完整的ZigBee協議棧,並有自己的PC上的配置工具,採用串口和用户產品進行通訊,並可以對模塊進行發射功率,信道等網絡拓撲參數的配置,使用起來簡單快捷。

透傳模塊的好處在於用户不需要考慮模塊中程序如何運行的,用户只需要將自己的數據通過串口發送到模塊裏,然後模塊會自動把數據用無線發送出去,並按照預先配置好的網絡結構,和網絡中的目的地址節點進行收發通訊了,接收模塊會進行數據校驗,如數據無誤即通過串口送出。

不過目前來説,大多數用户應用Zigbee技術,都會有自己的數據處理方式,以致每個節點設備都會擁有自己的CPU以便對數據進行處理,所以仍可以把模塊當成一種已經集成射頻、協議和程序的“芯片”。

以上便是此次小編帶來的“Zigbee”相關內容,通過本文,希望大家對Zigbee標準、Zigbee存在的技術難點以及Zigbee模塊的軟件組成具備一定的瞭解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

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