Zigbee是部署無線傳感器網(wǎng)絡的新技術。它是一種短距離、低速率無線網(wǎng)絡技術,是一種介于無線標記技術和BlueTooth之間的技術提案。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、低復雜度、低速率的近程無線網(wǎng)絡通信技術。
ZigBee協(xié)議是由ZigBee聯(lián)盟制定的無線通信標準,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準,這一事件成為該技術發(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)一標準上實現(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)布了第一個正式標準。
1.數(shù)據(jù)傳輸速率低:10Kb/s~250Kb/s,專注于低速率傳輸應用
2.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
3.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
4.網(wǎng)絡容量大:網(wǎng)絡可容納 65,000 個設備
5.延時短:典型搜索設備時延為 30ms,休眠激活時延為 15ms,活動設備信道接入時延為15ms。
6.網(wǎng)絡的自組織、自愈能力強,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(美國新加密算法,是目前最好的文本加密算法之一) ,各個應用可靈活確定其安全屬性
ZigBee 技術在低功耗、低成本和組網(wǎng)能力具有無可比擬的應用優(yōu)勢
(1)電源: 2V-3.6V 典型值:3.3V
(2)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
(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個含復用的通用數(shù)字輸入輸出口(GPIO),不復用ADC /DAC/ UART/ SPI/ I2C/ CAN功能引腳時最大為9個
(2)、3個串行外設接口(SPI),其中1個復用ADC
(3)、2個內部集成總線接口(I2C),其中1個復用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個復用I2C
(6)、12個模擬量輸入通道(ADC),其中2個復用DAC,4個復用SPI
(7)、2個模擬量輸出通道(DAC)
(8)、8個16位同步定時器
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模塊市場應用:
1.農業(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技術傳輸各傳感數(shù)據(jù)至系統(tǒng)平臺,系統(tǒng)根據(jù)設定的參數(shù)標準,控制空調、灌溉等設備的開關,從而實現(xiàn)農業(yè)大棚的智能化應用)
2.智能家居(智能家居是以住宅為平臺,利用綜合布線技術、網(wǎng)絡通信技術、 ZigBee無線技術、智能家居-系統(tǒng)設計方案安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成,構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統(tǒng),提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性,并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境)
3.礦井人員定位(礦井人員通過佩戴基于ZigBee技術的定位卡,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))
4.樓宇自動化應用(樓宇自動化應用通過將建筑物或建筑群內的變配電器、照明、電梯、空調、供熱、給排水、消防、保安等眾多設備,通過ZigBee無線技術實現(xiàn)智能化管理和控制設備的運行、安全狀況及能源使用情況)