什么是Zigbee技術(shù)？ZigBee模塊應(yīng)用有哪些呢？

Zigbee技術(shù)是一種應(yīng)用于短距離和低速率下的無線通信技術(shù)，Zigbee過去又稱為“HomeRF Lite”和“FireFly”技術(shù), 統(tǒng)一稱為Zigbee技術(shù)。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。

Zigbee這個名字的靈感來源于蜂群的交流方式：蜜蜂通過Z字形飛行來通知發(fā)現(xiàn)的食物的位置、距離和方向等信息。Zigbee聯(lián)盟便以此作為這個新一代無線通信技術(shù)的名稱。

蜜蜂在發(fā)現(xiàn)花叢后會通過一種特殊的肢體語言來告知同伴新發(fā)現(xiàn)的食物源位置等信息，這種肢體語言就是ZigZag行舞蹈，是蜜蜂之間一種簡單傳達(dá)信息的方式。借此意義Zigbee作為新一代無線通訊技術(shù)的命名。在此之前ZigBee也被稱為“HomeRF Lite”、“RF- EasyLink”或“fireFly”無線電技術(shù)，統(tǒng)稱為ZigBee。

簡單的說，ZigBee是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，類似于CDMA和GSM網(wǎng)絡(luò)。ZigBee數(shù)傳模塊類似于移動網(wǎng)絡(luò)基站。通訊距離從標(biāo)準(zhǔn)的75m到幾百米、幾公里，并且支持無限擴展。

ZigBee技術(shù) ZigBee是一個由可多到65535個無線數(shù)傳模塊組成的一個無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺，在整個網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，每一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳模塊之間可以相互通信，每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的距離可以從標(biāo)準(zhǔn)的75m無限擴展。

與移動通信的CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng)不同的是，ZigBee網(wǎng)絡(luò)主要是為工業(yè)現(xiàn)場自動化控制數(shù)據(jù)傳輸而建立，因而，它必須具有簡單，使用方便，工作可靠，價格低的特點。而移動通信網(wǎng)主要是為語音通信而建立，每個基站價值一般都在百萬元人民幣以上，而每個ZigBee“基站”卻不到1000元人民幣。

每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不僅本身可以作為監(jiān)控對象，例如其所連接的傳感器直接進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，還可以自動中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳過來的數(shù)據(jù)資料。除此之外，每一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(FFD)還可在自己信號覆蓋的范圍內(nèi)，和多個不承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)信息中轉(zhuǎn)任務(wù)的孤立的子節(jié)點(RFD)無線連接。

ZigBee 是一種基于標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、控制和傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)。為滿足人們對支持低數(shù)據(jù)速率、低功耗、安全性和可靠性，而且經(jīng)濟高效的標(biāo)準(zhǔn)型無線網(wǎng)絡(luò)解決方案的需求，ZigBee 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運而生。核心市場是消費類電子產(chǎn)品、能源管理和效率、醫(yī)療保健、家庭自動化、電信服務(wù)、樓宇自動化以及工業(yè)自動化。圍繞ZigBee芯片技術(shù)推出的外圍電路，稱之為“ZigBee模塊”，常見的ZigBee模塊都是遵循IEEE802.15.4的國際標(biāo)準(zhǔn)，并且運行在2.4GHZ的頻段上，另外，歐洲的標(biāo)準(zhǔn)是868MHZ、北美是915MHZ。

技術(shù)簡介

zigbee模塊 Zigbee是部署無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)。它是一種短距離、低速率無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是一種介于無線標(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，通過跳ZigZag形舞蹈來告知同伴，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、低速率的近程無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。

ZigBee協(xié)議是由ZigBee聯(lián)盟制定的無線通信標(biāo)準(zhǔn)，該聯(lián)盟成立于2001年8月。2002年下半年，英國Invensys公司、日本三菱電氣公司、美國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”的下一代無線通信標(biāo)準(zhǔn)，這一事件成為該技術(shù)發(fā)展過程中的里程碑。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，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)上實現(xiàn)簡單可靠、價格低廉、功耗低、無線連接的監(jiān)測和控制產(chǎn)品進行合作，并于2004年12月發(fā)布了第一個正式標(biāo)準(zhǔn)。

農(nóng)業(yè)大棚解決方案

通過部署各類濕度、光照、二氧化碳傳感器，采用無線Zigbee技術(shù)傳輸各傳感數(shù)據(jù)至系統(tǒng)平臺，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)備的開關(guān)，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)大棚的智能化應(yīng)用。

智能家居

智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、 ZigBee無線技術(shù)、智能家居-系統(tǒng)設(shè)計方案安全防范技術(shù)、自動控制技術(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，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。

礦井人員定位

礦井人員通過佩戴基于ZigBee技術(shù)的定位卡，系統(tǒng)能實現(xiàn)井下坑道作業(yè)面工作人員的精確定位，及時準(zhǔn)確的提供井下人員的數(shù)量、位置、分布情況和每個人員任意時刻所在的位置及各時間段的活動軌跡，為事故處理和救援工作提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

樓宇自動化應(yīng)用

樓宇自動化應(yīng)用通過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ZigBee無線技術(shù)實現(xiàn)智能化管理和控制設(shè)備的運行、安全狀況及能源使用情況。 [1]

技術(shù)特點

數(shù)據(jù)傳輸速率低：10Kb/s~250Kb/s，專注于低速率傳輸應(yīng)用

功耗低：在低功耗待機模式下，兩節(jié)普通 5號電池可使用 6~24 個月

成本低：Zigbee 數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡單，所以大大降低了成本

網(wǎng)絡(luò)容量大：網(wǎng)絡(luò)可容納 65,000 個設(shè)備

延時短：典型搜索設(shè)備時延為 30ms，休眠激活時延為 15ms，活動設(shè)備信道接入時延為15ms。

網(wǎng)絡(luò)的自組織、自愈能力強，通信可靠

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(美國新加密算法，是目前最好的文本加密算法之一) ，各個應(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)能力具有無可比擬的應(yīng)用優(yōu)勢。

硬件參數(shù)

編輯

電氣參數(shù)

電源: 2V-3.6V 典型值:3.3V

模塊總功耗:A無線模塊不工作時平均功耗 22-25mW

B無線模塊工作時平均功耗 130-135mW

C無線模塊工作時峰值功耗 140-150mW

發(fā)射功率：100mW

天線功率:1dBm

接收靈敏度:-97dBm

信道：11to26

電流:工作電流小于55mA，待機電流小于5mA

工作頻段:2.4G ISM頻段

環(huán)境溫度:-40~80℃

無線傳輸距離:200-250m(外接5dB鞭狀天線)，300-400m(外接9dB鞭狀天線)

外設(shè)端口

1、42個含復(fù)用的通用數(shù)字輸入輸出口(GPIO)，不復(fù)用ADC /DAC/ UART/ SPI/ I2C/ CAN功能引腳時最大為9個

2、3個串行外設(shè)接口(SPI)，其中1個復(fù)用ADC

3、2個內(nèi)部集成總線接口(I2C)，其中1個復(fù)用UART

4、1個工業(yè)現(xiàn)場總線接口(CAN)

5、4個串行通信接口(UART)，其中1個復(fù)用I2C

6、12個模擬量輸入通道(ADC)，其中2個復(fù)用DAC，4個復(fù)用SPI

7、2個模擬量輸出通道(DAC)

8、8個16位同步定時器

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

存儲溫度范圍 -20 70 ℃

封裝尺寸

尺寸： 38.6*23.2*3mm

重量： 5g