ZigBee与WiFi的双模无线网关设计方案解析

ZigBee与WiFi的双模无线网关设计方案解析

ZigBee与WiFi的双模无线网关设计方案解析

摘要

通过分析ZigBee和WiFi协议,结合嵌入式技术,提出了一种实现双模无线网关的方案。借助于ZigBee2007,自定义通信传输协议帧,设计Linux和CC2530F256串口传输协议。其次,建立通信模型,进行协议解析,实现协议转换。最后设计系统软件,验证双模无线网关可行性。

近年来,随着通信技术的发展,无线信息的传递越来越稳定可靠,其纠错能力和抗干扰能力也越来越强。尤其随着物联网的蓬勃发展,无线通信技术凭借其自身的便捷性,也越来越受人们的青睐与重视[1]。

基于IEEE802.15.4标准的ZigBee协议具有自组织、稳定性好、抗干扰性强、功耗低等优点,主要应用于农业、工业检测、军事和医疗等方面。但其控制中心多是PC,不能适应野外等特殊环境。WiFi作为一种越来越普及的无线通信技术,凭借覆盖范围广、无需布线等优点,广泛存在于人们的生产生活中。以此提出一种适应于复杂环境的双模无线网关设计方案,具有良好的应用性和前瞻性[2]。

1 系统总体结构

系统由ZigBee模块、开发板模块和WiFi模块组成。ZigBee模块中,Coordinator作为ZigBee 网络的中心节点,负责控制和监测ZigBee路由节点,每一个路由节点携带一个传感器,负责把传感器采集的数据发送给Coordinator。开发板模块作为协议转换的枢纽,用于解析Coordinator传输的数据。WiFi模块,将开发板解析的数据封装成WiFi帧。这样就实现双模无线网关的转换,系统结构如图1所示。

图1 系统总体结构

2 无线网关的设计

2.1 ZigBee数据流分析

ZB253002模块是基于TI公司CC2530F256芯片,执行ZigBee2007/PRO协议的ZigBee

NB-IoT、LoRa、Zigbee、WIFI、蓝牙无线组网对比

NB-IoT、LoRa、Zigbee、WIFI、蓝牙无线组网对比LoRa LoRa(长距离)是由Semtech公司开发的一种技术,典型工作频率在美国是915MHz,在欧洲是868MHz,在亚洲是433MHz。LoRa的物理层(PHY)使用了一种独特形式的带前向纠错(FEC)的调频啁啾扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段,只要每台设备采用不同的啁啾和数据速率就可以了。其典型范围是2km至5km,最长距离可达15km,具体取决于所处的位置和天线特性。 NB-IoT 窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。 NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

ZigBee ZigBee是物联网的理想选择之一。 虽然ZigBee一般工作在2.4GHz ISM频段,但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz 频段中使用。在2.4GHz频段中数据速率是250kb/s。它可以用在点到点、星形和网格配置中,支持多达216个节点。与其它技术一样,安全性是通过AES-128加密来保证的。ZigBee 的一个主要优势是有预先开发好的软件应用配置文件供具体应用(包括物联网)使用。最终产品必须得到许可。 Wi-Fi Wi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例,最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。然而,它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。 大多数Wi-Fi版本工作在2.4GHz免许可频段,传输距离长达100米,具体取决于应用环境。流行的802.11n速度可达300Mb/s,而更新的、工作在5GHz ISM频段的802.11ac,速度甚至可以超过1.3Gb/s。 一种被称为HaLow的适合物联网应用的新版Wi-Fi即将推出。这个版本的代号是802.11ah,在美国使用902MHz至928MHz的免许可频段,其它国家使用1GHz以下的类似频段。虽然大多数Wi-Fi设备在理想条件下最大只能达到100米的覆盖范围,但HaLow在使用合适天线的情况下可以远达1km。 802.11ah的调制技术是OFDM,它在1MHz信道中使用24个子载波,在更大带宽的信道中使用52个子载波。它可以是BPSK、QPSK或QAM,因此可以提供宽范围的数据速率。在大多数情况下100kb/s到数Mb/s的速率足够用了——真正的目标是低功耗。Wi-Fi联盟透露,它将在2018年前完成802.11ah的测试和认证计划。 针对物联网应用的另外一种新的Wi-Fi标准是802.11af。它旨在使用从54MHz到698MHz 范围内的电视空白频段或未使用的电视频道。这些频道很适合长距离和非视距传输。调制技术是采用BPSK、QPSK或QAM的OFDM。每个6MHz信道的最大数据速率大约为24Mb/s,不过在更低的VHF电视频段有望实现更长的距离。 蓝牙5.0 蓝牙是一种无线传输技术,理论上能够在最远100米左右的设备之间进行短距离连线。其最大特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑,在不借助电缆的情况下联网,并传输资料和讯息,目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连结以及智慧家庭、车用物联网等领域中。新到来的蓝牙 5.0不仅可以向下相容旧版本产品,且能带来更高速、更远传输距离的优势。云里物里的低功耗蓝牙模块MS50SFB就是采用5.0芯片,从而达到更快的速度,更稳定的效果。 本文来源网络,如有侵权请联系删除。

DRF系列ZigBee模块数据传输指南

DRF 系列 Zigbee 模块数据传输指南 (DRF1601,DRF1602,DRF1605,DRF2617-ZR232,DRF2618-ZUSB , DRF2619-ZR485,DRF1605-USB ,DRF1605-RS485) 一,怎样使用配置软件 配置软件是用来设定及读取模块的基本参数; 模块可设置4个参数:PAN ID 、波特率、节点类型、无线频道; (1),PAN ID : 同一个网络内的每个节点具有相同的PAN ID ,不同的网络之间PAN ID 是不同的,在同一空间,二个不同PAN ID 的网络是不会相互影响的; 软件连接后,这里会显示连接的波特率,这个也是模块的波特率 点击Connect ,软件会自动连接模块

对于Coordinator: ●设定新的PAN ID,重启,则马上读取为新的PAN ID; ●设定新的PAN ID后,则以前储存在Coordinator内的网络信息会全部清空,重启后,Coordinator 会重新创建一个网络; ●对于一个已经存在的网络,重新设定Coordinator的PAN ID为同样的值,重启,此时,Coordinator 里的网络值会被全部清空,由于以前的网络仍然存在,此时的Coordinator的PAN ID会自动加 1,避免PAN ID冲突; 对于Router: ●设定新的PAN ID,重启,如果读取为FF FE,表示Router还没有加入网络; ●设定新的PAN ID,重启,如果读取为新的PAN ID,表示Router已经加入网络; ●设定新的PAN ID为FF FF,重启,Router会自动寻找网络并加入; ●设定新的PAN ID为FF FF,重启,Router会自动寻找网络并加入,在没有加入网络之前,读 取的值为FF FE; (2),波特率: 与模块直接连接的设备的硬件波特率,同一个网络内,多个Zigbee模块与多个设备连接,并不需要全网具有同样的波特率,只要模块与设备之间具有相同的波特率即可;

TYZS3 ZigBee模块

Zigbee模组介绍--TYZS3 工程版 1.产品概述 TYZS3(工程版)是由杭州涂鸦信息技术有限公司开发的一款低功耗嵌入式Zigbee模块。它由一颗高集成度的无线射频处理器芯片EFR32MG13P732和少量外围器件构成,内置了802.15.4 PHY/MAC Zigbee 网络协议栈和丰富的库函数。TYZS3(工程版)内嵌低功耗的32位ARM Cortex-M4内核,512KByte 闪存程序存储器,64KB RAM数据存储器和丰富的外设资源。 TYZS3(工程版)是一个FreeRTOS平台,集成了所有Zigbee MAC以及TCP/IP协议的函数库。用户可以基于这些开发满足自己需求的嵌入式Zigbee产品。 TYZS3(工程版)支持工程版app配置智能方案,批量无网络一键配置设备、场景、户型;支持工程版数据管理平台数据可视化管理,监控落地工程进度、服务稳定性。 TYZS3(工程版)功能原理图如图1所示: 图1 TYZS3 (工程版)功能原理图 1.1 特点 ?内置低功耗32位ARM Cortex-M4处理器,带有DSP指令和浮点单元可以兼作应用处理器主频支持40MHz ?宽工作电压:1.8V-3.8V ?外设:9×GPIOs, 1×UART, 1×ADC ?Zigbee 工作特性 支持802.15.4 MAC/PHY 工作信道11 - 26 @2.400-2.483GHz,空口速率250Kbps 内置DC-DC 电路,有利于最大程度提高电源效率 最大+19dBm 的输出功率,输出功率动态>35dB 63uA/MHz 运行时功耗;1.4uA 休眠电流 终端设备主动配网 内置板载PCB 天线/ 预留Ipex 接头可搭配高增益外置天线 工作温度:-40℃to 85℃ 支持硬件加密,支持AES 128/256

zigbee学习笔记讲解

关于ZIGBEE技术 Zigbee的由来 在蓝牙技术的使用过程中,人们发现蓝牙技术尽管有许多优点,但仍存在许多缺陷。对工业,家庭自动化控制和遥测遥控领域而言,蓝牙技术显得太复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等,而工业自动化对无线通信的需求越来越强烈。正因此,经过人们长期努力,Zigbee协议在2003年中通过后,于2004正式问世了。 Zigbee是什么 Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网,每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。例如,你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个Zigbee控制网络。 不同的是,Zigbee网络主要是为自动化控制数据传输而建立,而移动通信网主要是为语音通信而建立;每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个Zigbee―基站‖却不到1000元人民币;每个Zigbee 网络节点不仅本身可以与监控对对象,例如传感器连接直接进行数据采集和监控,它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料; 除此之外,每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。 每个Zigbee网络节点(FFD和RFD)可以可支持多到31个的传感器和受控设备,每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的接口方式。可以采集和传输数字量和模拟量。 Zigbee技术的应用领域 Zigbee技术的目标就是针对工业,家庭自动化,遥测遥控,汽车自动化、农业自动化和医疗护理等,例如灯光自动化控制,传感器的无线数据采集和监控,油田,电力,矿山和物流管理等应用领域。另外它还可以对局部区域内移动目标例如城市中的车辆进行定位. 通常,符合如下条件之一的应用,就可以考虑采用Zigbee技术做无线传输:1.需要数据采集或监控的网点多; 2.要求传输的数据量不大,而要求设备成本低; 3.要求数据传输可性高,安全性高; 4.设备体积很小,不便放置较大的充电电池或者电源模块; 5.电池供电; 6.地形复杂,监测点多,需要较大的网络覆盖; 7.现有移动网络的覆盖盲区; 8.使用现存移动网络进行低数据量传输的遥测遥控系统。 9.使用GPS效果差,或成本太高的局部区域移动目标的定位应用。 Zigbee 技术的特点 省电:两节五号电池支持长达6个月到2年左右的使用时间。 可靠:采用了碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用

【zigbee和wifi的区别】分析局域无线通信协议WiFI,Bluetooth,ZigBee技术的优劣

【zigbee和wifi的区别】分析局域无线通信协议WiFI,Bluetooth,ZigBee技术的优劣 分析局域无线通信协议wiFi,Bluetooth,zigBee技术的优劣 分析局域无线通信协议wiFi,Bluetooth,zigBee技术的优劣wiFi是目前应用最广泛的无线通信技术,传输距离在100-300m,速率可达300mbps,功耗10-50ma,频段2.4G。 优点: 1.wiFi技术无线电波的覆盖范围广:wiFi的半径则可达100米,适合办公室及单位楼层内部使用。 2.wiFi技术速度快,可靠性高:802.1lb无线网络规范是iEEE802.1l 网络规范的变种,最高带宽为1mbps,在信号较弱或有干扰的情况下,带宽可调整为 5.5mbps、2mbps和1mbps,带宽的自动调整,有效地保障了网络的稳定性和可靠性。 3.wiFi技术无需布线:wiFi最主要的优势在于不需要布线,可以不受布线条件的限制,因此非常适合移动办公用户的需要,具有广阔市场前景。目前它已经从传统的医疗保健、库存控制和管理服务等特殊行业向更多行业拓展开去,甚至开始进入家庭以及教育机构等领域。 4.wiFi技术健康安全:iEEE802.1规定的发射功率不可超过100毫瓦,实际发射功率约6o~70毫瓦,手机的发射功率约200毫瓦至1

瓦间,手持式对讲机高达5瓦,而且无线网络使用方式并非像手机直接接触人体,是绝对安全的。 缺点: 1.wiFi最大的缺点是安全性非常低,很容易泄露个人信息。稳定性比较差,用户体验度不是很好。 2.功耗大,大规模使用的情况下更明显。这导致其在智能家居里应用有限。 3.组网能力低,拓展空间有限。 蓝牙(Bluetooth?):是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用 2.4—2.485GHz的iSm波段的UHF无线电波,点对点无线通讯,方圆10米范围内)。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制,当时是作为RS232数据线的替代方案。蓝牙可连接多个设备,克服了数据同步的难题。 蓝牙优点: 1.在智能设备的普及性高,应用广。 2.成本低廉,产量大。 3.使用方便,点对点。 缺点 蓝牙是一种还没有完全成熟的技术,尽管被描述得前景诱人,但还有待于实际使用的严格检验。蓝牙的通讯速率也不是很高,在当今这个

zigbee模块的配置说明5-20

现场zigbee模块配置说明 陕西星际电子科技发展有限公司 2014.3.9

1 测试设备 1.1 井口RTU 1.2 无线通信模块 长庆数字规范中规定无线通信模块是美国DIGI 公司的Xbee 模块与深圳华奥通的Zigbee 模块。 表格 1 测试无线通信模块 2 现场设备连接方式与无线配置 主RTU 上位机 井口RTU 井口RTU 井口RTU …… 以太网 Zigbee Zigbee Zigbee Zigbee 图 2-1 井场设备连接方式 2.1 数据链路工作方式 表 2-1 各厂家数据链路工作方式

北京安控的使用方式与其它各家不一样,北京安控RTU与XBEE模块之间采用AT指令集,使用这种方式时,族ID与Zigbee规范ID规定为0x0011和0xC105,而非0x0011和0x1857。 2.2Zigbee配置 协调器配置 API方式: 1、工作模式(Function Set):ZIGBEE COORDINATOR API; 2、PAN ID:中国石油定义协议器的值,如指定油气田公司、工程代码,规定见A11标准附录C; 3、SC-Scan Channels:设定为7FFF,由于现场使用不同家的模块,Xbee Pro模块的为FFFF,Xbee Pro S2模块为7FFF,Xbee Pro S2B模块为3FFF,为了统一设定为3FFF; 4、其他参数默认; 5、配置完后读取并记录IO-Operationg 16-bit PAN ID,如90B9:

图2-2协调器配置API方式 路由配置 API方式(使用0x91,0x11指令): 1、工作模式(Function Set):ZIGBEE ROUTER API; 2、PAN ID:中国石油定义协议器的值,如指定油气田公司、工程代码,规定见A11标准附录C, 与同一井场协调器PAN ID保持一致; 3、SC-Scan Channels:设定为7FFF,由于现场使用不同家的模块,Xbee Pro模块的为FFFF,Xbee Pro S2模块为7FFF,Xbee Pro S2B模块为3FFF,为了统一设定为3FFF,且与同一井场协调器SC 参数保持一致; 4、API Output Mode:设定为1,在串口(Serial Interfacing)参数选项中; 5、其他参数默认; 6、配置完后读取IO-Operationg 16-bit PAN ID,确保与协调器的一致,如90B9;

zigbee芯片与zigbee模块的区别和优缺点对比

zigbee芯片与zigbee模块的区别和优缺点对比 ZigBee在个人网络中越来越被称为短距离无线通信协议。它的最大特点是具有低功耗,低网络,特别是可路由的网络功能,并且在理论上可以无限扩展ZigBee期望的通信范围。对于蓝牙,红外点对点通信和WLAN星型通信,ZigBee协议要复杂得多。因此,我应该选择ZigBee芯片自行开发协议,还是应该直接选择具有ZigBee协议的模块直接应用? 芯片研发:需要足够的人力和技术储备以及长时间的开发 市场上的ZigBee无线收发器“芯片”实际上是符合物理层标准的芯片。因为它仅调制和解调无线通信信号,所以必须将其与单片机结合使用以完成数据收发器和协议的实现。另一方面,单片机仅集成了射频部分和单片机部分,并且不需要额外的单片机。它的优点是节省成本和简化电路。 在这两种情况下,用户都需要自己通过微控制器的结构和寄存器的设置自行开发所有软件部分,还要参考物理层部分的IEEE802.15.4协议和网络层部分的ZigBee协议。对于实际应用用户而言,这种工程量很大,开发周期和测试周期都非常长,并且由于它是无线通信产品,因此不容易保证其产品质量。 目前,许多ZigBee公司都在提供自己的芯片ZigBee协议栈,它仅提供该协议的功能,并不意味着它具有真正的适用性和可操作性。没有提供用户数据界面的详细描述。用户为什么可以忽略芯片中的程序,而只使用芯片来传输自己的数据?这不仅可以简单地实现包含ZigBee协议栈的芯片,也不能仅实现包含ZigBee协议栈的芯片。 所有这些都要求用户基于完整的协议代码和他们自己的上层通信协议,完整的简单

数据无线发送和接收,完整的路由,完整的网络通信以及调试步骤,来修改协议栈的内容。因此,对于实际应用的用户来说,开发周期大大延迟了,具有如此复杂协议的无线产品具有更多不确定因素,并且容易受到外部环境条件的影响。实际的发展问题是多种多样的,难以解决。 模块生产的成本 通过节省ZigBee开发周期,或许可以抓住项目推广的第一个机会。ZigBee模块已经包括所有外围电路和完整的协议栈。这是一种即用型产品。经过制造商的优化设置修订和老化测试,具有一定的质量保证。出色且可靠的zigBee应用程序“模块”紧凑,硬件小巧,具有芯片焊盘设置校正功能,能够内置芯片和外部SMA天线,通信距离范围为100米至1200米。 该软件包括完整的ZigBee协议栈。它在PC上具有自己的部署工具。它可以使用串行端口与用户的产品通信并部署模块的网络拓扑参数,例如发射功率和信道,使用方便快捷。 透传模块的优点在于,用户无需考虑其程序的工作方式,只要用户通过串行端口将其数据发送到模块,模块就会根据预设的网络自动无线传输数据结构体。

zigbee模块使用手册

2.4G无线模块WLT2408NZ 产品数据手册编号:DSWLT01003 更新日期:2012/04/26 版本:V1.03 产品概述 WLT2408NZ模块是广州晓网电子出品的WLT系列ZigBee数据传输模块,具备最大8dBm 输出功率,视距传输距离可达500米(@5dbi天线),工作频段2.380GHz~2.500Ghz,除标准ZigBee的16个通道外,还有9个扩展频段,可以有效避开WIFI、蓝牙等其他2.4G信号干扰。 广州晓网电子为WLT2408NZ用户提供mesh对等无线路由协议,无组网延时,采用时间空间权值均衡原则,路由时间短,通讯稳定可靠。 基本参数产品图片 输出功率: 供电电压: 天线接口: 数字接口: 视距传输距离:功耗: 休眠电流 工作温度: 存储温度: 尺寸:-50~+8dBm 1.9~3.3V SMA,U.FL UART,GPIO,AD 500米@5dbi天线 发送峰值电流46.3mA,接收时36.4mA <1uA -40℃至+85℃ -40℃至+105℃ 16×23mm 公司简介 广州晓网电子科技有限公司是一家专门从事无线通讯方案设计、生产及服务的公司,公司拥有一流的设计团队,运用先进的工作方法,集合无线设计经验,公司拥有业界实用的各种模块,也为客户提供客制化服务。 订货信息 WLT2408NZ-S SMA形式天线接头 WLT2408NZ-U U.FL形式天线接头 WLT2408NZ SDK 无线模块评估板套件,包含两个评估板,搭载的模块为 WLT2408NZ-S。 数据手册

版权声明 本文档提供有关晓网电子产品的信息,并未授予任何知识产权的许可,并未以明示或暗示,或以禁止发言或其它方式授予任何知识产权许可,任何单位和个人未经版权所有者授权不得在任何形式的出版物中摘抄本手册内容。 产品命名规则 图1-1 产品命名规则 例如:WLT2408NZ-S表示晓网电子模块类的产品,频段为2.4GHz,理论输出功率为﹢8dBm(实际输出为﹢7.7dBm),超小封装,调制方式为ZigBee,外置SMA头的模块。

五大无线技术比较(ZigBee、UWB、Wi-Fi、蓝牙、NFC)

ZigBee:巨头力挺前途难料 ZigBee联盟成立于2001年8月。但作为该项技术发展过程中具有里程碑意义的是,2002年下半年,英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司四大巨头共同宣布,它们将加盟「ZigBee联盟」,以研发名为「ZigBee」的下一代无线通信标准。到目前为止,除了Invensys、三菱电子、摩托罗拉和飞利浦等国际知名的大公司外,该联盟大约已有27家成员企业,并在迅速发展壮大。Zigbee联盟负责制定网络层以上协议。 ZigBee的芯片和产品已经面市,每个Zigbee通信模块的成本将有望控制在1.5美元到2.5美元之间。分析家认为,到2006年,ZigBee设备将会达到每年4亿台的市场规模。预计4~5年内,每个家庭将会安装大约50个ZigBee设备,最终达150个ZigBee设备6~7年内占据家庭自动化市场的三分之二。 但是也有人认为:ZigBee几年前刚出现时,它的支持者曾设想这种基于IEEE 802.15.4规范的无线技术拥有潜在的巨大市场。但现在看来当初的设想并没有成为现实,目前有消息称由于芯片厂商推迟出货,因而ZigBee的前景并不像先前设想的那样一帆风顺。 UWB:前途无量受困争战 UWB是一种无载波通信技术,它不采用正弦载波,而是利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽。UWB可在非常宽的带宽上传输信号,美国FCC对UWB的规定为:在3.1~10.6GHz频段中占用500MHz以上的带宽。 由于UWB可以利用低功耗、低复杂度发射/接收机实现高速数据传输而在近年来得到迅速发展。它在非常宽的频谱范围内采用低功率脉冲传送数据而不会对常规窄带无线通信系统造成大的干扰,并可充分利用频谱资源。基于UWB技术而构建的高速率数据收发机有着广泛的用途,从无线局域网到Ad hoc网络,从移动IP计算到集中式多媒体应用等。UWB技术具有系统复杂度低,发射信号功率谱密度低,对信道衰落不敏感,低截获能力,定位精度高等优点,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入,非常适于建立一个高效的无线局域网或无线个域网(WPAN)。 UWB标准于 2005年确定,但其中显然不只是技术原因,以Intel与TI为代表的MBOA提案,以及以摩托罗拉与XSI为代表的DS-CDMA提案是两种技术特性完全不同的方案,UWB标准只能二选其一。不过最近无线电制造商PulseLink对外宣布,它已经找到一种途径,允许基于不同技术的UWB系统共存。该公司正准备向IEEE 802.15.3a任务组成员详细讲解它的公共信号协议(CSP),该协议使原本相互冲突的多种UWB物理层可以共存。PulseLink希望协调UWB 的发展步伐,同时回避相互竞争的UWB标准提案之间的分歧。 一些产业观察家赞同PulseLink的提议,认为这为采用不同的实体层创造了整合的机会,因而使UWB的创新态势得以延续。但另一方面,其它人质疑在缺乏互通条件下共存没有什么价值,并认为这会产生鼓励开发多种PHY的负面效果。这最终会增加OEM厂商的负担,因为他们必须支持多种PHY。 PulseLink声称不会偏袒已经提交给IEEE的任何一种UWB技术。802.15.3a小组曾试图为这种高速个域网技术定义一个物理层,但由于双方拒绝做出妥协,这项努力被迫搁浅。最坏的结果可能是两大阵营将定义各自的事实标准,而由市场决定存亡。 Wi-Fi:发展迅速瓶颈犹存 Wi -Fi热点是通过在互联网连接上安装访问点来创建的。这个访问点将无线信号通过短程进行传输,一般覆盖300英尺。当一台支持Wi-Fi的设备遇到一个热点时,这个设备可以用无线方式连接到那个网络。大部分热点都位于供大众访问的地方,例如机场、咖啡店、旅馆、书店以及校园等等,许多家庭和办公室也拥有 Wi-Fi网络。互联网服务提供商(ISP)会在用户连接到互联网时收取一定费用。 Wi-Fi也存在着一些问题: *高昂的价格让消费者止步不前; *Wi-Fi的运营商很多,成为一个运营商的客户并不能共享其它运营商的资源;

JYB-G ZIGBEE无线压力变送器使用说明书

一.产品特点简介 JYB-G ZigBee 无线压力变送器是一款电池供电, 具有 无线通讯功能的高精度压力变送器。 ·段式液晶显示现场数据; ·电池供电,无需现场布线方便使用; ·超低功耗设计,延长电池使用寿命; ·ZigBee 无线通讯协议,抗干扰和组网能力强; ·金属外壳,全密封设计,保证全天候无忧作业。 二.主要用途 本产品主要应用领域是针对野外或配套供电环境不便 的场合,如输油、输汽、供暖等输送能源管道等场合进行压 力监测,无线通讯采用 2.4G ZigBee 通讯协议,抗干扰能力 强,16 物理信道可选,65535个网络 ID 可设,组网能力强。 三.技术说明 主要参数: 1、输出形式:无线通讯 2、供电电池:能量型 C/ER26500/3.6V/8.5Ah 锂电池 3、量程范围:0~35MPa(可定制最大量程 60MPa) 4、准确度:±0.25%F·S(满量程在 70kPa ~5MPa 内) ±0.5%F·S(满量程在 5kPa ~70kPa 内) ±0.5%F·S(满量程在 5MPa ~35MPa 内) 5、介质温度:-30℃~85℃ 6、环境温度:-30℃~45℃ 7、功 耗:通讯瞬间峰值电流≤160mA 休眠电流≤3uA 8、视窗尺寸:58mm×32mm 9、通信频段:2.4 GHz (2.4 GHz~2.485 GHz) 10、传输距离:≥800m(空旷环境) 11、过程连接:M20×1.5 螺纹 12、过载压力:2 倍量程 13、测量介质:油、水、气体等与316 不锈钢兼容介质 14、产品重量:约 1200 g 工作条件: 变送器避免安装在机械振动和较强电磁干扰的环境下。 变送器外形: 变送器尺寸: 四.试运行 变送器电池断电:将后盖打开,无需拿掉电池,只需 将变送器电路板背面的两个跳线帽如图连接。 图 1 跳线帽SW1、SW2 横插为电池断开, 图 2 跳线帽SW1、SW2 纵插为电池接通。 图 1 图 2 工作模式说明: 无线开关: 为节省电池电能,产品出厂时默认无线模块为关闭状 态,产品首次现场调试前应打开无线模块,在不打开 产品后盖的情况下可用磁钢在产品右侧标有磁铁符号 的位置停留 2 秒以上,即可打开无线模块,屏幕提示 “ON ” ,代表无线模块已打开,若再次重复操作,屏 幕提示“OFF ” ,代表模块已关闭;如果打开产品后盖 用有线手操器设置,长按手操器的增加键 2 秒以上, 也可打开无线模块。无线关闭状态下,产品只采集压 力数据并显示,不发送数据;无线打开状态下,产品 采集压力数据并无线发送数据。 无线通讯: 本产品需要与本公司生产的 KL-N4600、KL-W6600 、 这里面http://www.0523yh.com/浏览并寻求帮助

ZigBee、蓝牙与WIFI的对比

三种近距离技术ZigBee、蓝牙(Bluetooth)和WiFi介绍 目前常用的无线网络标准最流行的3个是ZigBee、蓝牙(Bluetooth)和WiFi。 1 ZigBee 1.1 ZigBee简介 Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词,这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。 其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。 1.2 ZigBee技术优势及不足 ZigBee技术优势主要包括以下几个方面: 低功耗 两节五号电池支持长达六个月到两年左右的使用时间,然而Bluetooth仅能工作数周,WiFi只可工作数小时。 低成本 ZigBee数据传输速率低,协议简单,所以大大降低了成本,且免收专利费。 可靠 采用了碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突;节点模块之间具有自动动态组网的功能,信息在整个ZigBee网络中通过自动路由的方式进行传输,从而保证了信息传输的可靠性。 网络容量大 ZigBee具有大规模的组网能力,每个网络达60 000个节点。

安全保密 ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全类和软件,并集成了IEEE 802.15.4的安全元素。 工作频段灵活 使用频段为2.4 GHz,868 MHz及915 MHz,均为免执照频段。 同时ZigBee也存在着一些不足: 传输范围小 在不使用功率放大器的前提下,ZigBee节点的有效传输范围一般为10~75 m,仅能覆盖普通的家庭和办公场所。 数据传输速率低 在2.4 GHz的频段也只有250 Kb/s,而且这只是链路上的速率,除掉帧头开销、信道竞争、应答和重传,真正能被应用所利用的速率可能不足100 Kb/s,并且这余下的速率也可能要被邻近多个节点和同一个节点的多个应用所瓜分。 时延不易确定 由于ZigBee采用随机接入MAC层,且不支持时分复用的信道接入方式,因此不能很好地支持一些实时的业务,而且由于发送冲突和多跳,使得时延变成一个不易确定的因素。 1.3 ZigBee应用项目 近日获悉,赫立讯科技(北京)有限公司8年自主研发技术的ZigBee无线定位系统,已成功应用在最具“人情味”的北京地铁4号线大兴线隧道工程项目中。 本项目中“地铁隧道工程安全预警系统”共安装有:ZigBee工地安全基站 21个和50张ZigBee人员识别卡。开创了以ZigBee物联网新技术为核心的“地铁隧道工程安全预警系统”,这是为工程和人员安全保驾护航的最新应用。 2 蓝牙(Bluetooth) 2.1 蓝牙简介 蓝牙技术最初由爱立信创制。1999年5月20日,索尼爱立信、IBM、英特尔、诺基亚及东芝等业界龙头创立蓝牙特别兴趣组,制订蓝牙技术标准。1998年,爱立信公司希望无线通信技术能统一标准而取名“蓝牙”。

zigbee与wifi比较

zigbee与wifi比较 Zigbee 和Wi-Fi 的主要特性: Wifi是一个无线网络通信技术的品牌,目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网络产品之间的互通性。 1. 功耗: 无线网络接口在结点总功耗中占有相当大的比例。通常情况下,无线网络接口加电工作时按功率消耗由小到大的顺序有4种模式:睡眠模式(sleep)、空闲模式(idle)、接收模式(receive)、发送模式

(transmit)。当无线网络接口工作于睡眠模式时称结点处于睡眠状态,而当无线网络接口工作在其他三种模式时称结点处于活跃状态。网络接口处于睡眠状态时能耗特别低,处于空闲模式时的功率消耗与处于接收、发送模式时的功率消耗相差无几。所以将结点网络接口置于睡眠状态是降低结点功耗的关键,各种节能协议的设计也主要是围绕这个思想进行的。这种类型的节能协议主要由数据链路层的MAC子层实现。 (1). ZigBee的MAC信道接入机制有两种:无信标(Beacon)模式和有信标模式。 无信标模式就是标准的ALOHACSMA-CA的信道接入机制,终端节点只在有数据要收发的时候才和网络会话,其余时间都处于休眠模式,这样低平均功耗非常低。 有信标模式下,终端设备可以只在信标被广播时醒来,并侦听地址,如果没有侦听到自己的地址,则又转入休眠状态。信标对簇形网络(Clustertree network)和网状网(mesh network)的节点同步尤为重要,节点不用长时间侦听信道而消耗能量。 通信时从休眠状态转换到激活的时延都非常短,一般只需15ms,节点连接进入网络所需的时间仅为30ms。 网络拓扑结构对功率节省也有很重要的关系。星形和簇形网络结构比网状网结构更有利于功率节省。因为前者的终端节点不充当路由器的功能,只收发自己的数据,这样可以更节省更多功率。

ZigBee模块特点及调制方式

ZigBee 模块特点 厦门四信ZigBee 模块目前是基于美国德州仪器TI公司ZigBee2007/PRO协议的ZigBee模块。用户不需要了解复杂的 ZigBee协议,所有的ZigBee协议的处理部分,在ZigBee模块内部自动完成,用户只需要通过串口(TTL、RS232、RS485等)传输 数据即可,是目前市场上应用ZigBee最简单的方式。 1、低功耗。在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个节点工作6~24 个月,甚至更长。这是ZigBee的突出优势。相比较,蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。 2、低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10),降低了对通信控制器的要求,按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代码,而且ZigBee免协议专利费。每块芯片的价格大约为2美元。 3、低速率。ZigBee工作在20~250kbps的速率,分别提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps(915 MHz)和20kbps(868 MHz)的原始数据吞吐率,满足低速率传输数据的应用需求。 4、近距离。传输范围一般介于10~100m之间,在增加发射功率后,亦可增加 到1~3km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远。 5、短时延。ZigBee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3~10s、WiFi 需要 3 s。 6、高容量。ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构,由一个主节点管理若干 子节点,最多一个主节点可管理254个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65000 个节点的大网。 7、高安全。ZigBee提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用访问控制清单(Access Control List, ACL) 防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES 128)的对称 密码,以灵活确定其安全属性。 8、免执照频段。使用工业科学医疗(ISM)频段,915MHz(美国), 868MHz(欧洲), 2. 4GHz(全球) 。 由于此三个频带物理层并不相同,其各自信道带宽也不同,分别为0.6MHz, 2MHz和5MHz。分别有1个, 10个和16个信道。这三个频带的扩频和调制方式亦有 区别。扩频都使用直接序列扩频(DSSS),但从比特到码片的变换差别较大。调制方式

分析局域无线通信协议WiFI-Bluetooth-ZigBee技术的优劣

分析局域无线通信协议WiFI,Bluetooth,ZigBee技术的优劣WIFI是目前应用最广泛的无线通信技术,传输距离在100-300M,速率可达300Mbps,功耗10-50mA,频段。 优点: 技术无线电波的覆盖范围广:WiFi的半径则可达100米,适合办公室及单位楼层内部使用。 技术速度快,可靠性高:802.1lb无线网络规范是IEEE802.1 l网络规范的变种,最高带宽为1Mbps,在信号较弱或有干扰的情况下,带宽可调整为 5.5Mbps、2Mbps和1Mbps,带宽的自动调整,有效地保障了网络的稳定性和可靠性。 技术无需布线:WiFi最主要的优势在于不需要布线,可以不受布线条件的限制,因此非常适合移动办公用户的需要,具有广阔市场前景。目前它已经从传统的医疗保健、库存控制和管理服务等特殊行业向更多行业拓展开去,甚至开始进入家庭以及教育机构等领域。 技术健康安全:IEEE802.1规定的发射功率不可超过100毫瓦,实际发射功率约6O~70毫瓦,手机的发射功率约200毫瓦至1瓦间,手持式对讲机高达5瓦,而且无线网络使用方式并非像手机直接接触人体,是绝对安全的。 缺点: 最大的缺点是安全性非常低,很容易泄露个人信息。稳定性比较差,用户体验度不是很好。 2.功耗大,大规模使用的情况下更明显。这导致其在智能家居里应用有限。 3.组网能力低,拓展空间有限。 蓝牙(Bluetooth? ):是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用—的ISM波段的UHF无线电波,点对点无线通讯,方圆10米范围内)。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制,当时是作为RS232数据线的替代方案。蓝牙可连接多个设备,克服了数据同步的难题。

CC2530_ZigBee开发套件使用说明书

CC2530 ZigBee开发套件使用说明书

目录 目录 (1) 术语与缩写 (2) 一、简介 (3) 二、设备清单 (3) 三、性能参数 (8) 四、开发接口 (8) 五、注意事项 (10) 六、参考资源 (12)

术语与缩写

一、简介 欢迎您选用中国电子科技集团公司第五十二研究所的产品-CC2530 ZigBee 开发套件,该开发套件是基于TI第二代ZigBee芯片CC2530而自主设计的系列产品,包括:无线模块、底板、烧写器和烧写线,非常适合于IEEE 802.15.4和ZigBee应用为目标而构建演示系统、仿真评估和软件开发。 此使用说明书描述了该开发套件的所有硬件,并指出了其他相关有用资源。 二、设备清单 开发套件允许快捷地对CC2530射频性能进行测试,并为开发先进射频原型系统和ZigBee应用提供了一个完整的平台。 (1)可以直接使用针对CC2530的Z-Stack,在该开发套件上来进行软件开发以完成自己的ZigBee应用。 (2)可以根据SimpliciTI协议栈提供的点对点通信协议进行射频性能测试,通信信道可配、输出功率可调。 (3)原型开发。几乎所有的CC2530的I/O管脚都以两排插针的形式被引出,允许和外部传感器或相关外设进行简单互连。 开发套件包括若干套无线模块、若干套底板、1个烧写器以及1个烧写线,如表1所示。 表1. 开发套件设备清单

1.无线模块 图1. 无线模块正面示意图 无线模块包括射频芯片(1)、功率放大器(2)、射频开关(3)、LDO 转换器(4)、EEPROM (5)以及必要的外部组件,如图1所示,具有较优的射频性能和较强的稳定性。 无线模块天线法兰自适应选择说明:无线模块支持两种天线模式,一种是PCB 内置天线;另一种是标准SMA 头法兰。通过如图2所示的自适应电阻来进行选择,默认情况下选择PCB 内置天线。 图2. 自适应电阻指示图 自适应电阻 1 2 3 4 5 3

ZigBee JN5148模块介绍

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Zigbee模块通信协议

ZigBee模块无线数据通信通用协议Version 1.2.7 浙江瑞瀛网络科技有限公司

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目录 1. 概述 (4) 1.1. 节点类型 (4) 2. 帧格式 (6) 2.1. 串口帧格式 (6) 2.2. 通用帧格式 (6) 2.3. 应用层数据帧(ADF)格式 (8) 2.3.1. 读(Read)命令帧:ID = 0x20 (8) 2.3.2. 写(Write)命令帧:ID = 0x25 (8) 3. 对象字典(OD)定义 (10) 3.1. 模块信息参数 (10) 3.2. 网络参数 (10) 3.3. 当前时间参数 (12) 3.4. 执行控制参数 (13) 3.5. 应用配置参数 (15) 3.6. 用户自定义参数 (16) 3.7. 虚拟参数 (16) 3.7.1. UART端口映射参数 (16) 3.7.2. 触发参数 (17) 3.7.3. 节点信息参数 (18) 4. 无线通信密码交换过程 (20) 4.1. COO建立网络 (20) 4.2. 节点加入网络 (20) 5. 操作范例 (21) 5.1. UART数据传递 (21) 5.2. 访问本地节点参数 (23) 6. 用户数据的传递方式 (27) 6.1. 写UART端口映射参数 (27) 6.2. 带目的地址的半透传 (29) 6.3. 全透传方式 (31) 7. 参数默认值以及对应AT指令 (33) 7.1. 网络参数 (33) 7.2. 当前时间参数 (33) 7.3. 执行控制参数 (34) 7.4. 应用配置参数 (34)

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