為什么Zigbee仍然是家庭和工業(yè)自動化的主導(dǎo)協(xié)議?

時間：2024-11-05 16:05:35

關(guān)鍵字：工業(yè)自動化 Zigbee 無線網(wǎng)絡(luò)

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[導(dǎo)讀]Zigbee是一種用于無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，主要用于滿足短距離通信中具有低數(shù)據(jù)速率的低功耗設(shè)備的需求。Zigbee建立在IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)之上，廣泛應(yīng)用于家庭和工業(yè)自動化。它是為控制和傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

Zigbee是一種用于無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，主要用于滿足短距離通信中具有低數(shù)據(jù)速率的低功耗設(shè)備的需求。Zigbee建立在IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)之上，廣泛應(yīng)用于家庭和工業(yè)自動化。它是為控制和傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

盡管如此，Zigbee在帶寬和范圍方面與BLE有一些相似之處(都使用2.4Ghz)。但是在處理基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用程序時，Zigbee協(xié)議更受歡迎。讓我們進(jìn)一步討論并找出原因。

Zigbee與Wi-Fi、Lora和藍(lán)牙設(shè)備有何不同?

如前所述，Zigbee協(xié)議是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的多種通信協(xié)議之一，通常優(yōu)選于家庭自動化和基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，其中首選低功耗和低數(shù)據(jù)速率設(shè)備。Zigbee設(shè)備通?？梢栽谝淮坞姵爻潆姷那闆r下工作幾年，因為它們功耗低，可以長時間切換到睡眠模式。下圖描述了不同無線技術(shù)在其帶寬和范圍參數(shù)上的比較。

Zigbee優(yōu)于其他無線協(xié)議的特點如下：

?Zigbee的連接時間非常短(大約30毫秒)，其他無線協(xié)議如Wi-Fi和藍(lán)牙可能需要幾秒鐘才能連接或配對。

?Zigbee傾向于將多個設(shè)備連接到單個網(wǎng)絡(luò)(最多240個設(shè)備)，而Wi-Fi和藍(lán)牙分別可以連接最多32個和7個設(shè)備，與Zigbee相比，這是相當(dāng)?shù)偷摹?

?由于Zigbee協(xié)議是針對低數(shù)據(jù)速率傳輸應(yīng)用的，因此它可以傳輸高達(dá)20-250kbps的數(shù)據(jù)包，這對于家庭自動化應(yīng)用來說已經(jīng)足夠了。與Zigbee相比，藍(lán)牙和Wi-Fi的數(shù)據(jù)速率要高得多，而Zigbee并不適合基本的家庭自動化應(yīng)用。

?Zigbee是一種使用AES加密算法進(jìn)行數(shù)據(jù)加密的開源協(xié)議。有幾家銀行使用這種算法來保證數(shù)據(jù)安全。該算法的應(yīng)用大大提高了Zigbee協(xié)議的安全性和可靠性。

?它具有良好的通信范圍;室內(nèi)75-100米，室外在視線條件下可達(dá)300米。與其他無線通信協(xié)議相比，這個范圍要大得多。

?最后但并非最不重要的是，Zigbee具有非常低的功耗，并且一次充電可以長時間運行。然而，藍(lán)牙和Wi-Fi兼容的設(shè)備需要消耗大量的能量來運行，這對于電池供電的應(yīng)用來說是不高效的。

一個基本的Zigbee網(wǎng)絡(luò)是如何工作的?

Zigbee網(wǎng)絡(luò)由各種組件或設(shè)備組成，每個組件或設(shè)備在保持連接和通信方面起著重要作用。讓我們更深入地了解他們的角色。

1.Zigbee協(xié)調(diào)器：協(xié)調(diào)器首先負(fù)責(zé)形成網(wǎng)絡(luò)。一個網(wǎng)絡(luò)中只能有一個協(xié)調(diào)器，它也被稱為網(wǎng)絡(luò)的根。協(xié)調(diào)器還負(fù)責(zé)選擇有效的通道，路由流量，為網(wǎng)絡(luò)分配唯一的ID。

2.Zigbee路由器：路由器作為協(xié)調(diào)器和終端設(shè)備之間的中點。他們有能力安排交通路線。路由器還可以接收和存儲終端設(shè)備的數(shù)據(jù)。

3.Zigbee終端設(shè)備：終端設(shè)備是指不路由流量的設(shè)備。在許多情況下，移動設(shè)備可能是終端設(shè)備。它們只包含與父設(shè)備(路由器或協(xié)調(diào)器)通信的信息。終端設(shè)備還可以與路由器通信，如果它已加入任何新路由器，則可以進(jìn)行更新。

除了各自的功能之外，所有這些設(shè)備的關(guān)鍵區(qū)別在于協(xié)調(diào)器可以路由流量并負(fù)責(zé)形成網(wǎng)絡(luò)，路由器可以路由流量，而終端設(shè)備不能路由流量。此外，Zigbee網(wǎng)絡(luò)支持四種類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);星形，網(wǎng)狀，樹形和混合拓?fù)洹?

如上所述，Zigbee在家庭自動化中得到了廣泛的應(yīng)用。讓我們來了解一下為什么以及哪些大公司采用了這種無線技術(shù)。

為什么Zigbee會留在家庭自動化領(lǐng)域?

家庭或工業(yè)自動化在過去幾年中蓬勃發(fā)展，每個人都希望他們的家是智能的，家用電器可以無線控制，沒有任何有線麻煩。支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的Zigbee為這類應(yīng)用開辟了廣闊的空間。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)是指一個網(wǎng)絡(luò)連接以無線方式展開，可以在大范圍內(nèi)相互通信和共享數(shù)據(jù)。Zigbee的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)使其設(shè)備之間的通信速度更快，同時也很穩(wěn)定(也就是說，如果網(wǎng)絡(luò)中的一個設(shè)備出現(xiàn)故障，其他設(shè)備不會受到影響)。

就像藍(lán)牙具有點對點通信一樣，Zigbee協(xié)議在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)上工作，使其成為家庭自動化目的的完美選擇。

如今，許多大公司，如亞馬遜(Amazon Echo)、飛利浦(Philips Heu)、宜家(Ikea)等，都依靠Zigbee實現(xiàn)其產(chǎn)品自動化應(yīng)用。