Zigbee是部署無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)。它是一種短距離、低速率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),是一種介于無(wú)線標(biāo)記技術(shù)和BlueTooth之間的技術(shù)提案。Zigbee一詞源自蜜蜂群在發(fā)現(xiàn)花粉位置時(shí),通過(guò)跳ZigZag形舞蹈來(lái)告知同伴,達(dá)到交換信息的目的。借此稱呼一種專注于低功耗、低成本、低復(fù)雜度、低速率的近程無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。
ZigBee協(xié)議是由ZigBee聯(lián)盟制定的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn),該聯(lián)盟成立于2001年8月。2002年下半年,英國(guó)Invensys公司、日本三菱電氣公司、美國(guó)摩托羅拉公司以及荷蘭飛利浦半導(dǎo)體公司共同宣布加入ZigBee聯(lián)盟,研發(fā)名為“ZigBee”的下一代無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn),這一事件成為該技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的里程碑。ZigBee聯(lián)盟現(xiàn)有的理事公司包括BM Group,Ember公司,物聯(lián)傳感、飛思卡爾半導(dǎo)體,Honeywell,三菱電機(jī),摩托羅拉,飛利浦,三星電子,西門子,及德州儀器。ZigBee聯(lián)盟的目的是為了在全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)上實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單可靠、價(jià)格低廉、功耗低、無(wú)線連接的監(jiān)測(cè)和控制產(chǎn)品進(jìn)行合作,并于2004年12月發(fā)布了第一個(gè)正式標(biāo)準(zhǔn)。
1.數(shù)據(jù)傳輸速率低:10Kb/s~250Kb/s,專注于低速率傳輸應(yīng)用
2.功耗低:在低功耗待機(jī)模式下,兩節(jié)普通 5號(hào)電池可使用 6~24 個(gè)月
3.成本低:Zigbee 數(shù)據(jù)傳輸速率低,協(xié)議簡(jiǎn)單,所以大大降低了成本
4.網(wǎng)絡(luò)容量大:網(wǎng)絡(luò)可容納 65,000 個(gè)設(shè)備
5.延時(shí)短:典型搜索設(shè)備時(shí)延為 30ms,休眠激活時(shí)延為 15ms,活動(dòng)設(shè)備信道接入時(shí)延為15ms。
6.網(wǎng)絡(luò)的自組織、自愈能力強(qiáng),通信可靠
7.數(shù)據(jù)安全:Zigbee 提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和健全功能,采用 AES-128 加密算法(美國(guó)新加密算法,是目前最好的文本加密算法之一) ,各個(gè)應(yīng)用可靈活確定其安全屬性
ZigBee 技術(shù)在低功耗、低成本和組網(wǎng)能力具有無(wú)可比擬的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
(1)電源: 2V-3.6V 典型值:3.3V
(2)模塊總功耗:A無(wú)線模塊不工作時(shí)平均功耗 22-25mW
B無(wú)線模塊工作時(shí)平均功耗 130-135mW
C無(wú)線模塊工作時(shí)峰值功耗 140-150mW
(3)發(fā)射功率:100mW
(4)天線功率:1dBm
(5)接收靈敏度:-97dBm
(6)信道:11to26
(7)電流:工作電流小于55mA,待機(jī)電流小于5mA
(8)工作頻段:2.4G ISM頻段
(9)環(huán)境溫度:-40~80℃
(10)無(wú)線傳輸距離:200-250m(外接5dB鞭狀天線),300-400m(外接9dB鞭狀天線)
(1)、42個(gè)含復(fù)用的通用數(shù)字輸入輸出口(GPIO),不復(fù)用ADC /DAC/ UART/ SPI/ I2C/ CAN功能引腳時(shí)最大為9個(gè)
(2)、3個(gè)串行外設(shè)接口(SPI),其中1個(gè)復(fù)用ADC
(3)、2個(gè)內(nèi)部集成總線接口(I2C),其中1個(gè)復(fù)用UART
(4)、1個(gè)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線接口(CAN)
(5)、4個(gè)串行通信接口(UART),其中1個(gè)復(fù)用I2C
(6)、12個(gè)模擬量輸入通道(ADC),其中2個(gè)復(fù)用DAC,4個(gè)復(fù)用SPI
(7)、2個(gè)模擬量輸出通道(DAC)
(8)、8個(gè)16位同步定時(shí)器
3.極限參數(shù): 條件 最小值 最大值 單位
所有電源引腳 -0.3 3.6 V
任一數(shù)字引腳電壓 -0.3 VDD+0.3≤3.6 V
輸入RF水平 10 dBm
存儲(chǔ)溫度范圍 -20 70 ℃
4.封裝尺寸尺寸: 38.6*23.2*3mm
重量: 5g
四.zigbee模塊市場(chǎng)應(yīng)用:
1.農(nóng)業(yè)大棚解決方案(通過(guò)部署各類濕度、光照、二氧化碳傳感器,采用無(wú)線Zigbee技術(shù)傳輸各傳感數(shù)據(jù)至系統(tǒng)平臺(tái),系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn),控制空調(diào)、灌溉等設(shè)備的開(kāi)關(guān),從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)大棚的智能化應(yīng)用)
2.智能家居(智能家居是以住宅為平臺(tái),利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、 ZigBee無(wú)線技術(shù)、智能家居-系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成,構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng),提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性,并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境)
3.礦井人員定位(礦井人員通過(guò)佩戴基于ZigBee技術(shù)的定位卡,系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)井下坑道作業(yè)面工作人員的精確定位,及時(shí)準(zhǔn)確的提供井下人員的數(shù)量、位置、分布情況和每個(gè)人員任意時(shí)刻所在的位置及各時(shí)間段的活動(dòng)軌跡,為事故處理和救援工作提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù))
4.樓宇自動(dòng)化應(yīng)用(樓宇自動(dòng)化應(yīng)用通過(guò)將建筑物或建筑群內(nèi)的變配電器、照明、電梯、空調(diào)、供熱、給排水、消防、保安等眾多設(shè)備,通過(guò)ZigBee無(wú)線技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化管理和控制設(shè)備的運(yùn)行、安全狀況及能源使用情況)