【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的未来发展趋势

ZigBee的未来发展趋势 首先介绍了Zigbee技术的概念、特点及协议框架,在此基础上探讨了ZigBee技术的应用,最后对其发展趋势做了展望。 关键词ZigBee技术IEEE802.15.4 发展趋势 1、简介 ZigBee技术是一种应用于短距离范围内,低传输数据速率下的各种电子设备之间的无线通信技术。ZigBee名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式,蜜蜂通过跳ZigZag 形状的舞蹈来通知发现的新食物源的位置、距离和方向等信息,以此作为新一代无线通讯技术的名称。ZigBee过去又称为“HomeRF Lite”、“RF-EasyLink”或“FireFly”无线电技术,目前统一称为ZigBee技术。 2、ZigBee技术的特点 自从马可尼发明无线电以来,无线通信技术一直向着不断提高数据速率和传输距离的方向发展。例如:广域网范围内的第三代移动通信网络(3G)目的在于提供多媒体无线服务,局域网范围内的标准从IEEE802.11的1Mbit/s到IEEE802.11g的54Mbit/s的数据速率。而当前得到广泛研究的ZigBee技术则致力于提供一种廉价的固定、便携或者移动设备使用的极低复杂度、成本和功耗的低速率无线通信技术。这种无线通信技术具有如下特点: 功耗低:工作模式情况下,ZigBee技术传输速率低,传输数据量很小,因此信号的收发时间很短,其次在非工作模式时,ZigBee节点处于休眠模式。设备搜索时延一般为30ms,休眠激活时延为15ms,活动设备信道接入时延为15ms。由于工作时间较短、收发信息功耗较低且采用了休眠模式,使得ZigBee节点非常省电,ZigBee节点的电池工作时间可以长达6个月到2年左右。同时,由于电池时间取决于很多因素,例如:电池种类、容量和应用场合,ZigBee技术在协议上对电池使用也作了优化。对于典型应用,碱性电池可以使用数年,对于某些工作时间和总时间(工作时间+休眠时间)之比小于1%的情况,电池的寿命甚至可以超过10年。 数据传输可靠:ZigBee的媒体接入控制层(MAC层)采用talk-when-ready的碰撞避免机制。在这种完全确认的数据传输机制下,当有数据传送需求时则立刻传送,发送的每个数据包都必须等待接收方的确认信息,并进行确认信息回复,若没有得到确认信息的回复就表示发生了碰撞,将再传一次,采用这种方法可以提高系统信息传输的可靠性。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。同时ZigBee针对时延敏感的应用做了优化,通信时延和休眠状态激活的时延都非常短。 网络容量大:ZigBee低速率、低功耗和短距离传输的特点使它非常适宜支持简单器件。ZigBee定义了两种器件:全功能器件(FFD)和简化功能器件(RFD)。对全功能器件,要求它支持所有的49个基本参数。而对简化功能器件,在最小配置时只要求它支持38个基本参数。一个全功能器件可以与简化功能器件和其他全功能器件通话,可以按3种方式工作,分别为:个域网协调器、协调器或器件。而简化功能器件只能与全功能器件通话,仅用于非

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。

ZigBee和短距离通信的那些事

基于ZigBee的短距离无线通信网络技术 近年来,各种无线通信技术迅猛发展,极大提高了人们的工作效率和生活质量。然而,在日常生活中,我们仍然被各种电缆所束缚,能否在近距离范围内实现各种设备之间的无线通信?纵观目前发展较成熟的几大无线通信技术,往往比较复杂,不但耗费较多资源,成本也比较高,并不适用于短距离无线通信的场合。蓝牙技术的出现使得短距离无线通信成为可能,但是其协议较复杂、功耗高、成本高等特点不太适用于要求低成本、低功耗的工业控制和家庭网络。本文介绍了一种复杂度、成本和功耗都很低的低速率短距离无线接入技术——ZigBee。该技术主要针对低速率传感器网络而提出,它能够满足小型化、低成本设备(如温度调节装置、照明控制器、环境检测传感器等)的无线联网要求,能广泛地应用于工业、农业和日常生活中。 二、ZigBee技术的特点及应用 ZigBee技术主要用于无线个域网(WPAN),是基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的。IEEE802.15.4定义了两个底层,即物理层和媒体接入控制(MediaAccess Control,MAC)层;ZigBee联盟则在IEEE 802.15.4的基础上定义了网络层和应用层。ZigBee联盟成立于2001年8月,该联盟由Invensys、三菱、摩托罗拉、飞利浦等公司组成,如今已经吸引了上百家芯片公司、无线设备公司和开发商的加入,其目标市场是工业、家庭以及医学等需要低功耗、低成本、对数据速率和QoS(服务质量)要求不高的无线通信应用场合。 ZigBee这个名字来源于蜂群的通信方式:蜜蜂之间通过跳Zigzag形状的舞蹈来交互消息,以便共享食物源的方向、位置和距离等信息。与其它无线通信协议相比,ZigBee无线协议复杂性低、对资源要求少,主要有以下特点: 低功耗:这是ZigBee的一个显著特点。由于工作周期短、收发信息功耗较低、以及采用了休眠机制,ZigBee终端仅需要两节普通的五号干电池就可以工作六个月到两年。 低成本:协议简单且所需的存储空间小,这极大降低了ZigBee的成本,每块芯片的价格仅2美元,而且ZigBee协议是免专利费的。

【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无线通信技术

Zigbee无线通信技术 摘要:ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定,ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“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。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。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定 关键词:ZigBee技术特性标准协议应用系统 引言 ZigBee作为一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,有效弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺,其成功的关键在于丰富而便捷的应用,而不是技术本身。我们有理由相信在不远的将来,将有越来越多的内置式ZigBee功能的设备进入我们的生活,并将极大地改善我们的生活方式和体验。 一、Zigbee技术简介 什么是Zigbee? Zigbee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时,通过跳ZigZag形舞蹈来告知同伴,达到交换信息的目的。可以说是一种小的动物通过简捷的方式实现“无线”的沟通。人们借此称呼一种专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术,亦包含此寓意。ZigBee联盟成立于2001年8月,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

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。

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;

ZigBee无线网络和收发器(葵花宝典中文版)

由于国内暂时还没有该文献的中文版本,而ZigBee Wireless Networks and Transceivers又是ZigBee界的葵花宝典,为了自己更好的学习,所以决定将比较多的蛋疼的时间拿出来做点有意义的事,虽然翻译水平不是很高,但是在翻译的过程中肯定能得到进步,最关键的就是检验自己的毅力,看看能否坚持。在这个过程中,如果还能帮到一些正在入门ZigBee的朋友那就更好了。废话不多说,开始 ZigBee Wireless Networks and Transceivers ZigBee无线网络和收发器 1第一章ZigBee基础 本章主要介绍了短距离无线网络通信的ZigBee标准,本章的主要目的就是对ZigBee的基础特性进行一下简单的概述,包括它的网络拓扑、信道访问机制和每个协议层所扮演的角色,在后续章节中对本章所讨论的内容有详细的解释。 1.1 什么是ZigBee? ZigBee是为低数据速率、短距离无线网络通信定义的一系列通信协议标准。基于ZigBee的无线设备工作在868MHZ, 915MHZ和2.4Z频带。其最大数据速率是250Kbps. ZigBee技术主要针对以电池为电源的应用,这些应用对低数据速率、低成本、更长时间的电池寿命有较高的需求。在一些ZigBee应用中,无线设备持续处于活动状态的时间是有限的,大部分时间无线设备是处于省电模式(也称休眠模式)的。因此,ZigBee设备在电池需要更换以前能够工作数年以上。 ZigBee的其中一个应用就是室内病人监控。例如,一个病人的血压,心率可以通过可穿戴设备测量出来,病人戴的ZigBee设备来周期性的收集血压等健康相关的信息,然后这些数据被无线传送到当地服务器,例如病人家中的一台个人电脑,电脑再对这些数据进行初始分析,最后重要的信息通过互联网被发送到病人的护士或者内科医生那里做进一步的分析。 另一个ZigBee的应用例子就是大型楼宇结构安全的监控。在此应用中,一个建筑内可以安装数个ZigBee无线传感器(如加速度计),所有的这些传感器形成一个网络来收集信息,这些收集来的信息可以用于评估建筑的结构安全和潜在的损坏标志,例如,地震后一个建筑在重新开放前可能需要进行检测。而传感器收集到的数据有助于加速和减少检测的花费。在第二章中还提供了一些其他ZigBee的应用例子。 ZigBee标准是由ZigBee联盟所开发的,该联盟有数百个成员公司,从半导体产业和软件开发者到原始设备生产商、安装商。ZigBee联盟是2002年创立的

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。

基于ZigBee技术的无线考勤系统设计毕业设计

基于ZigBee技术的无线考勤系统设计 作者姓名:郭帅指导老师:金中朝 摘要:系统基于ZigBee个域网协议和嵌入式系统,使刷卡设备和考勤统计系统分离,具有组网方便,安装拆卸简单,扩容性好,无需布线等特点,可以减少因线路故障带来的损失和不便,提高了系统的稳定性和可靠性。并完成了ZigBee网络的搭建与优化,嵌入式数据库Sqlite的移植以及嵌入式QT的开发等。 关键字:ZigBee, 射频卡考勤,嵌入式网关 1 绪论 随着信息化时代的到来,我们生活的各方面都和信息化息息相关。社会的管理和资金的流通也已经进入信息化的革命。非接触IC卡“一卡通”便是信息化革命的产物之一。本系统设计的目的是为了实现考勤数据采集、数据统计和信息查询过程的无线化和自动化。方便用户对考勤数据的保存和导出。ZigBee是进入21世纪后来出现的一种新型无线通信技术,该协议具有近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的特点,在智能家居、智能楼宇自动化、工业智能监等控领域具有非常宽广的市场空间。随着多家芯片制造商推出支持ZigBee协议的片上系统解决方案,越来越多的无线控制系统采用ZigBee技术。 系统基于ZigBee个域网协议和嵌入式系统,使刷卡设备和考勤统计系统分离,与目前广泛使用的有线考勤系统相比,具有组网方便,安装拆卸简单,扩容性好,无需布线等特点,可以减少因线路故障带来的损失和不便,提高了系统的稳定性和可靠性。 本文首先介绍了系统的总体拓扑结构,然后详细阐述了刷卡设备和网关设备的硬件设计和软件开发过程,其中包括刷卡驱动电路设计,ZigBee协议栈应用程序设计,QT应用软件设计,Sqlite数据库移植方法等。

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。

Zigbee基础知识

基础知识:ZigBee是什么意思? Zigbee:全新无线网络数据通信技术 Zigbee技术是随着工业自动化对于无线通信和数据传输的需求而产生的,Zigbee网络省电、可靠、成本低、容量大、安全,可广泛应用于各种自动控制领域。 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。(成都西谷曙光数字技术公司的专利技术)。 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;

几种无线通信技术的比较

几种无线通信技术的比较 摘要:随着电子技术、计算机技术的发展,近年来无线通信技术蓬勃发展,出现了各种标准的无线数据传输标准,它们各有其优缺点和不同的应用场合,本文将目前应用的、无线通信方式进行了分析对比,并总结和预见了它们今后的发展方向。 关键词:Zigbee Bluetooth UWB Wi-Fi NFC Several Wireless Communications Technology Comparison Abstract:As the development of electronic technology,computer technology, wireless communication technology have a rapid development in recent years,emerged wireless data transmission standard,they have their advantages and disadvantages,and different applications,the application of various wireless communication were analyzed and compared,and summarized and foresee their future development. 一.几种无线通讯技术 (一)ZigBee 1.简介: Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。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。 ZigBee是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。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,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是,ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它必须具有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立,每个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作为监控对象,例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控,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。

zigbee协议无线通信的实现

Zigbee无线网络通信的软件实现 ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本无线网络技术。ZigBee 采取了IEEE 802.15.4强有力的无线物理层所规定的全部优点:省电、简单、成本又低的规格;在此基础上,ZigBee增加了网络层和应用层。它的主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、精准农业,汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制等。 ZIGBEE的组网方式有三种:星型网,树状网,网状网。星型网络的各节点只能通过协调器相互通信。树状网把各个通信节点串成了一条线路,各节点只能延着这条线路,以传递的方式进行通信。前两种通信方式只能进行一些简单的应用,这里不加讨论。网状网具有强大的功能,网络各节点之间可灵活的进行相互通信,网络可以通过“多级跳”的方式来通信;该拓扑结构还可以组成极为复杂的网络;网络还具备自组织、自愈功能。充分发挥了无线网络通信的优势。下面以ZIGBEE协议建立网状网络的工作流程来说明其通信的具体实现。 ZIGBEE协议栈较复杂,但ZIBEE联盟为我们的具体应用封装了一些编程接口。如APS层,ZDO层,AF层,OSAL操作系统层。我们的具体应用大部分功能都可以通过这些高层接口来实现,它们封装了网络层及物理层的实现细节。这些复杂的工作对程序开发变得透明和方便。 ZIGBEE2006协议栈为应用开发提供了程序框架,就象使用VC++一样,我们只须关心应用的建立。先让我们认识一下ZIGBEE2006协议栈,打开协议栈,在工程文件的左边Workspace 中可以看到整个协议栈的构架,如图所示: APP:应用层目录,这是用户创建各种不同工程的区域,在这个目录中包含了应用层的内容和这个项目的主要内容,在协议栈里面一般是以操作系统的任务实现的。

ZigBee、WiFi、蓝牙对比 无线技术全解析

ZigBee/WiFi/蓝牙对比:无线技术全解析 ZigBee引领物联网设备大步向前 ZigBee基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议,是一个开放的无线网络状网络技术。与传统星型、点对点、网状网络采用最低成本节点为所有联网设备提供覆盖的架构不同,ZigBee采用动态、自主的路由协议,基于AODV的路由技术。在AODV中,一个节点需要连接时,则将广播一条路由请求报文,其他节点在路由表中查找,如果有到达目标节点的路由,则向源节点反馈,源节点挑选一条可靠、跳数最小的路线,并存储信息到本地路由表以便用于未来所需,如果一条路由线路失败,节点能够简单的选择另一条替代路由线路。如果源和目的地之间的最短线路由于墙壁或多径干扰而被阻塞,ZigBee能够自适应的找到一条更长但可用的路由线路。这种独特的架构使ZigBee拥有近距离、低复杂度、自组织、低功耗、高数据速率的特点。 正因为ZigBee这些特点,使其主要适用于自动控制以及远程控制领域,目的是为了满足小型廉价设备的无线联网和控制,典型应用如无线传感网络,在家庭/商业自动化领域、智慧能源、健康医疗及零售等领域,ZigBee也被证明是可靠的无线网络解决方案。 在开发2.4 GHz ZigBee?无线网络应用时,设计工程师通常会面临系统分割的选择:对ZigBee的连接性及网络处理解决方案而言,最佳的整合层级为何?从效能、功耗及成本的角度来看,何者是最适合的选择——是将2.4 GHz无线收发器及处理核心整合为单芯片解决方案的ZigBee系统单芯片(SoC)比较好?还是具有独立收发器及主处理器的离散式方案较佳? 而随着ZigBee在自动化控制、移动互联网络、智能可穿戴设备领域越加频繁的应用,业内对于低耗能传感器及芯片在连通性和兼容性方面有着迫切的要求。对此,ZigBee联盟推出新协议920IP,该标准是全球首个基于互联网通讯协定第6版(IPv6)的无线网格网络(Mesh Networking)解决方案,未来将应用于低耗电量和低成本的家庭能源管理的网格网络及其相关设备中,提升物联网设备的能效和互通性。随着此协议的推出,ZigBee在物联网中的功能逐步完善,物联网设备效能将会极大提高。 WiFi后浪拍前浪

ZigBee无线通信技术及其应用前景

2009年第6期总第147期 林区教学 T each i ng of F orestry R eg i on N o .62009 G eneral N o .147 Z i g Bee 无线通信技术及其应用前景 白国亮 (黑龙江工程学院,哈尔滨150050) 摘 要:网络和通信技术的发展,使人们对无线通信的要求越来越高,短程、低速、廉价的无线通信技术正成为关注的焦点。目前一种新的无线通信技术引起了人们的关注,这就是所谓的/Z i gBee 0技术。Z i gBee 这个名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式,蜜蜂通过跳Z i gZag 形状的舞蹈来分享新发现的食物源的位置、距离和方向等信息。有了Z igBee 这种低速率通信技术,其所支持的应用更贴近人们的日常生活。就Z i gBee 技术及其特点、应用前景等方面的问题作一介绍。 关键词:无线通信;Z igBee 技术;前景 中图分类号:TN801 文献标志码:A 文章编号:1008-6714(2009)06-0079-02 收稿日期:2009-03-12 作者简介:白国亮(1971-),男,黑龙江哈尔滨人,电信中心主任,工程师,硕士。 一、Z i gBee 技术 11Z i gBee 技术简介 Z i g B ee 技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术,是一 组基于I EEE 批准的802.15.4无线标准研制开发的有关组网、安全和应用软件方面的技术,主要适合于承载数据流量较小的业务,可嵌入各种设备中,同时支持地理定位功能。其目标市场是工业、家庭以及医学等需要低功耗、低成本无线通信的应用。相对现有的各种无线通信技术,Z i gBee 技术是最低功耗和成本的技术。 21Z i gBee 的特点 (1)低功耗:由于Z i gBee 的传输速率低,发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式,功耗低,因此Z i gBee 设备非常省电。据估算,Z i g B ee 设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间,这是其他无线设备望尘莫及的。 (2)成本低:Z i gBee 模块的初始成本在6美元左右,估计很快就能降到1.5美元~2.5美元,并且Z i gBee 协议是免专利费的。低成本对于Zi gBee 也是一个关键的因素。 (3)时延短:通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短,典型的搜索设备时延为30m s ,休眠激活的时延是15m s ,活动设备信道接入的时延为15m s 。因此Z i g B ee 技术适用于对时延要求苛刻的无线控制(如工业控制场合等)应用。 (4)网络容量大:一个星型结构的Z i gBee 网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备,而且网络组成灵活。 (5)可靠:采取了碰撞避免策略,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避开了发送数据的竞争和冲突。MAC 层采用了完全确认的数据传输模式,每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可以进行重发。 (6)安全:Zi gBee 提供了基于循环冗余校验(CRC )的数据包完整性检查功能,支持鉴权和认证,采用了AES-128的加密算法,各个应用可以灵活确定其安全属性。 31Zi gBee 网络的形成 一个Zi gBee 网络的形成,必须由FFD 率先担任网络协调器,由协调器进行扫描搜索以发现一个未用的最佳信道来建立网络;再让其他的FFD 或是RF D 加入这个网络,需要注意的是RFD 只能与FFD 连接。事实上,人们可根据装置在网络中的角色和功能,预先对装置编制好程序。如协调器的功能是通过扫描搜索,以发现一个未用的信道来组建一个网络;路由器(一个网络中的M esh 装置)的功能是通过扫描搜索,以发现一个激活的信道并将其连接,然后允许其他装置连接;而末端装置的功能总是试图连接到一个已存在的网络。 41采用Z i g B ee 技术的条件 通常符合下列条件之一的应用,均可考虑采用Zi gBee 技术。装置成本很低,传输的数据量很小;装置体积很小,不便放置较大的充电电池或者电源模块;没有充足的电源支持,只能使用一次性电池;频繁地更换电池或者反复地充电无法做到或者很困难;要求数据传输的可靠性、安全性高;需要较大范围的通信覆盖,网络中的装置非常多,但仅仅用于监测或控制;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。 二、Z ig B ee 技术应用前景展望 11在传感器网络领域 传感器网络被称作未来十大技术之一,由传感器和 ) 79)

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