短距离无线通讯-ZigBee

一、背景

以前做牧场数据采集调研过无线通讯的相关技术,包括长距离无线通讯和短距离无线通讯,长距离可以看以前的两篇文章。 

1、长距离无线通讯LoRa应用介绍

2、长距离无线通信NB-IOT介绍

短距离的无线协议比较多,工作中接触过的也就蓝牙和WIFI,以前在淘宝无线内核团队做过用蓝牙/WIFI做Android/IOS之间点对点通讯的一个项目,其它协议都没有实际应用过,今天介绍一下ZigBee。

二、ZigBee

ZigBee是一种无线连接协议,工作频段有2.4GHz/866MHz/915Mhz三种,分别具有最高250/20/40kb/s的传输速率。

ZigBee特点

  • 低功耗:传输速率低,发射功率为1毫瓦,采用休眠模式,两节电池可用6个月~2年。
  • 低成本:ZigBee模块在$6之内,ZigBee协议免专利费。
  • 时延短:搜索设备30ms,休眠激活15ms,信道接入15ms。
  • 近距离:一般距离在10~100m,增加发射功率可以达到1~3公里。
  • 容量大:一个ZigBee网络最多有255个节点,其中一个主设备,其它为从设备,通过协调器可以扩展到64000个节。

三、ZigBee协议栈

短距离无线通讯-ZigBee_第1张图片

  • 物理层:802.15.4定义物理层,定义了工作频率和信道分配.
  • MAC层:定义了数据帧结构.
  • ZigBee联盟定义了网络层、应用层协议。

四、ZigBee的设备角色

  • 协调器:用于启动网络和维护网络
  • 路由节点:转发数据包
  • 终端节点:发送和接收数据

多个设备的通信模块可以加入同一个ZigBee的无线网络,而第一个设备将承担构建网络的任务,并作为网络的控制中枢,因此通常将该节点的设备扩展成网关。

五、应用场景

智能家居中的灯、开关、家电可以用ZigBee协议连接。
后续还有几篇关于短距离无线通讯协议的,基本上都是纸上谈兵,凑篇数吧。

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