Zigbee技术主流芯片比较 2概况
国产蓝牙BLEMESH芯片模块ic对比zigbee选型说明
国产蓝牙BLEMESH芯片模块ic对比zigbee选型说明一、简介ble蓝牙mesh自从推出协议栈以来，一直备受广大的开发者所关注，但是发展到现今，应用生态也是非常短缺，所以芯片的源头厂商推动力不强，也就那么几个厂商在维持。
但是随着物联网的迅猛发展，AI的逐步落地，蓝牙mesh笔者相信不久的将来一定能引爆一个新的市场，带来全新的二、蓝牙的分类这里，蓝牙版本，就不做多的说明，因为网上随便都能很轻易的搜索到，这里我个人认为的蓝牙分类主要分一下五大类：蓝牙分类应用场景趋势蓝牙音频芯片1、蓝牙音箱[便携式蓝牙音箱]、[桌面蓝牙音箱]、[广场舞音箱]2、蓝牙耳机[运动式蓝牙耳机]、[头戴蓝牙耳机]3、还有早期使用这种芯片开发的SPP透传模块，如HC-05，这种处于淘汰边缘只可了解，不能做产品。
这个分类主要集中在蓝牙音箱和蓝牙耳机蓝牙BLE方案1、智能手环2、共享单车蓝牙开锁3、智能成人用品、智能灯4、工业上面蓝牙传输数据的应用进口，并且持续的成本高蓝牙数传方案，双模BLE和SPP 1、车载OBD数传2、蓝牙打印机产品小众的应用，成本高蓝牙音频+双模数据1、这个是目前的主打，因为超大的出货量，所以迅速的压低了芯片的成本2、总的对比下来，这一块的芯片成本最低，因为应用场景最丰富3、优点就是成本低廉，开发灵活，支持BLE和SPP，同时支持音频4、缺点也很明显，因为兼容音频，所以带来功耗偏大，不适合做一些低功耗的产品，所以手环类的就没戏了这个是目前量最大的市场，最充分的竞争可以关注蓝牙MESH1、最能想到的就是家庭灯具2、酒店广播呼叫系统--KT6039A3、远程抄表系统24913522644、只要需要低功耗、自组网的场景都适合国产发力。
重点关注三、目前蓝牙MESH存在的一些痛点和希望蓝牙MESH 目前存在的痛点1、由于蓝牙MESH的协议栈非常复杂，相比较BLE和蓝牙音频，会复杂至少3倍，所以开发难度很大，个人开发基本不现实，所以只能依托于芯片厂商推进2、由于参与的芯片厂商比较少，所以蓝牙mesh的芯片成本居高不下。
ZigBee技术概述
ZigBee技术概述1ZigBee技术简介 (1)2 ZigBee结构 (2)2.1物理层 (2)2.2 MAC层 (4)2.3 网络层 (6)2.4 应用层 (7)1ZigBee技术简介ZigBee技术是一种近距离、低功耗、低成本、低传输速率的具有统一技术标准的短距离无线通信技术，符合IEEE 802.5.4标准，主要适用于工业、家庭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。
ZigBee技术并不是完全独有、全新的标准。
它的物理层、MAC层采用了IEEE 802.15.4(无线个人区域网)协议标准，并在此基础上进行了完善和扩展。
其网络层、应用会聚层和高层应用规范由ZigBee联盟进行了制定。
根据IEEE 802.15.4协议标准，ZigBee的工作频段分为3个频段，这3个工作频段相距较大，而且在各频段上的信道数目不同，因而，在该项技术标准中，各频段上的调制方式和传输速率不同。
它们分别为868MHz、915MHz和2.4GHz，其中2.4GHz频段上，分为16个信道，该频段为全球通用的工业、科学、医学(ISM)频段，且该频段为免付款、免申请的无线电频段，在该频段上，数据传输速率为250kbPs，另外两个频段为868/915MHz，其相应的信道数分别为10个信道和1个信道，传输速率分别为40kbPs和20kbPs。
在网络性能上，ZigBee设备可构造星型网络或者点对点网络，在每一个ZigBee组成的无线网络内，连续地址码分为16bit短地址或者64bit长地址，可容纳的最大网络设备个数分别为216个和264个，具有较大的网络容量。
在无线通信技术上，采用免冲突多载波信道接入(CSMA/CA)方式，有效地避免了无线电载波之间的冲突，此外，为保证数据传输的可靠性，建立了完整的应答通信协议。
ZigBee设备为低功耗设备，其发射功率为，通信距离为30-70m，具有能量检测和链路质量指示能力，根据这些检测结果，设备可自动调整发射功率，在保证通信链路质量的条件下，最小地消耗设备能量。
zigbee芯片
zigbee芯片
Zigbee芯片是一种用于无线通信的微型芯片，它基于IEEE 802.15.4标准，可用于构建低功耗、低数据速率的无线传感器网络。
Zigbee芯片具备以下特点：
1. 低功耗：Zigbee芯片采用低功耗的设计，可在电池供电下长时间运行。
2. 网络协同性：Zigbee芯片可以通过无线通信进行网络连接，实现设备之间的互相通信和协同操作。
3. 网络拓扑多样性：Zigbee芯片支持多种网络拓扑结构，包括星型、网状和树状结构，可以根据不同应用场景的需求进行灵活部署。
4. 安全性：Zigbee芯片具备较高的安全性，采用多种加密和认证机制，保障数据的安全传输。
5. 多种应用领域：Zigbee芯片广泛应用于智能家居、智能照明、楼宇自动化、工业自动化等领域，实现物联网相关应用。
Zigbee芯片的应用越来越广泛，为实现智能化、自动化的各种场景提供了便捷的无线连接解决方案。
zigbee芯片厂家对比概况
zigbee 芯片厂家对比主要 ZigBee 芯片供应商 ZigBee 方案竞争能力比较目前市场上主要 ZigBee 芯片提供商 (2.4GHZ , 主要有:TI/CHIPCON、EMBER(ST、 JENNIC(捷力、 FREESCALE 、 MICROCHIP 四家。
目前 ZigBee 技术提供方式有三种:1 ZigBee RF+MCU 例如 :TI CC2420+MSP430 、 FREESCLAEMC13XX+GT60 、 MICROCHIP MJ2440+PIC MCU。
2 单芯片集成 SOC 如:TI CC2430/CC2431(8051内核、 FREESCALEMC1321X 、 EM250。
3 单芯片内置 ZIGBEE 协议栈+外挂芯片 JENNIC SOC+EEPROM、 EMBER 260+MCU。
主要四个公司按上述几方面分析如下:A 微处理器:除了 CC2430/CC2431外 , 其他四家公司都是采用自己的微处理器。
只有 CC2430/CC2431采用标准的 8051处理器。
该项评分:CC2430/CC2431胜出因为:8051微处理器诞生 30多年,目前在国内最为普及。
大学中专,都有广泛的课程,各种参考书,到处都有。
开发软件 KEIL 、 IAR已被大家熟悉,用起来最顺手。
有言论说8051“老了” 怕不能担当此重任, 也有言论说 8051会产生数字噪声, 影响无线通讯… 以专家的眼光看,这些都是没有科学依据的说法。
随着芯片科技的发展, 今天的 8051早已经脱胎换骨, 只是片上系统 (SoC的一小部分, 而且在低功耗、高速度、低噪声等方面,有了质的飞跃。
CC2430/CC243的 8051内核经过特别设计,可以和 2.4GHZ 的 ZigBee 无线收发电路完美的配合工作,绝不会因为其 8051内核的高速运行而对高频无线通讯有任何影响。
采用从 8051对用户而言好处如下 :1、无需重新学习微处理器结构原理 , 无需重新熟悉编译 /调试工具;2、对片上系统的 I/O,定时器, A/D, PWM ,看门狗等等,也无需重新学习;3、如果你没有单片机的基础,学起来也非常容易,也容易找到人请教、交流;从技术眼光看, ZigBee 技术的核心是软件。
zigbee简介_pptZigBee是一组基于IEEE 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,I
ZigBee和简单无线通讯之间 最大区别
• 简单的点到点，点到多点通讯（目前很多这样的 数传模块），包装结构比较简单，主要为同步序 言，数据，校验几部分组成。而ZigBee是采用数 据帧的概念，每个无线帧包括了大量无线包 装， 包含了大量时间，地址，命令，同步等信息，真 正的数据信息只占很少部分，而这正是ZigBee可 以实现网络组织管理，实现高可靠传输的关键。 • 同时，ZigBee采用了MAC技术和DSSS （直扩 序列调制）技术，能够实现高可靠，大规模网络 传输。
应用ZigBee可组成多种网络拓扑结构 最重要的是网状网络（Mesh)
ZigBee节点类型
节点工能介绍
• 1.协调器 • 上电启动和配置网络（例如设定网络标示符 ，选择信道）， 一旦完成后相当于路由器功能。 • 2.路由器 • (1)允许其他网络设备加入 (2)多路跳由 (3)协助电池供电的子节点通信 (4)自己作为终端节点应用 3 终端节点 向路由节点传递数据，可选择睡眠与唤醒。 （路由因不断转发数据需电池供电，终端节点电池供电)
Zigbee是IEEE 802.15.4的扩展
• ZigBee不仅只是IEEE802.15.4的名字。 IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，而 ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了 标准化。 • ZigBee联盟还开发了安全层。
Zigbee技术的表现形式
• 由各种软件代码，分层次 组成的软件协议栈。 • 代码分类：应用层， 应用安全层，网络层， MAC层等等。 • 代码形式：源代码和库文件。
协议栈核心—网络层
• ZigBee协议栈的核心部分在网络层。网络 层主要实现节点加入或离开网络、接收或 抛弃其他节点、路由查找以及传送数据等 功能，支持Cluster-Tree，AODVjr， Cluster-Tree＋AODVjr等多种路由算法， 支持星形（Star）、树形（ClusterTree）、网格（Mesh）等多种拓扑结构
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芯片
zigbee芯片Zigbee芯片是一种无线通信技术的芯片，它采用低功耗、低数据速率和低成本的方式来实现对传感器设备和控制设备的无线连接。
Zigbee芯片使用了IEEE 802.15.4标准，它可以在工业、农业、医疗和家庭环境等多种场景下应用。
Zigbee芯片的核心特点是低功耗。
由于它主要用于传感器设备和控制设备，这些设备通常需要长时间工作，并且往往采用电池供电。
因此，低功耗是Zigbee芯片的一个重要特点。
与其他无线通信技术相比，Zigbee芯片的功耗可以更好地满足这些设备的长时间工作需求。
另一个重要的特点是低数据速率。
Zigbee通信主要用于传感器设备的数据传输和控制设备之间的通信。
这些设备通常需要低数据速率，因为它们一般只需要传输一些简单的控制信号或者少量的传感数据。
因此，Zigbee芯片的低数据速率和低功耗的特点可以更好地满足这些设备的需求。
除了低功耗和低数据速率外，Zigbee芯片还具有成本低廉的特点。
对于广泛应用的无线通信技术来说，降低成本是一个重要的目标。
Zigbee芯片的成本相对较低，这使得它可以被广泛应用于各种领域，例如家庭自动化、工业自动化和智能农业等。
此外，Zigbee芯片还具有网络拓扑灵活、安全性高等优点。
Zigbee通信可以支持多种网络拓扑，例如星型、网状和树型等，这使得Zigbee可以适用于不同类型和规模的无线传感网络。
另外，Zigbee通信还使用了多种安全机制来保护数据的安全性，例如加密、身份验证和访问控制等。
总的来说，Zigbee芯片是一种理想的无线通信解决方案，它具有低功耗、低数据速率、低成本、灵活的拓扑和高安全性等优点。
它适用于各种需要长时间工作、低数据速率和可靠连接的设备。
随着物联网的不断发展，Zigbee芯片将在各个领域得到广泛应用，并推动物联网技术的进一步发展。
第四章 ZigBee概述
ZigBee片上系统解决方案—CC2430无线单片机 2005年12月，Chipcon公司推出内嵌定位引擎的ZigBee
IEEE802.15.4解决方案CC2431。 2006年2月，TI公司收购Chipcon公司，又相继推出一系
列的ZigBee芯片，比较有代表性的片上系统有CC2530等。
TX为25 mA)。 ● 硬件支持CSMA/CA。 ● 电源电压范围宽(2.0～3.6 V)。 ● 支持数字化接收信号强度指示器/链路质量指示(RSSI/LQI)。
7
第一节 ZIGBEE 技术概述 --------ZIGBEE芯片
● 2.4 GHz IEEE 802.15.4标准射频收发器。 ● 优秀的接收器灵敏度和抗干扰能力。 ● 外围电路只需极少量的外部元件。 ● 支持运行网状网系统。 ● 128 KB系统可编程闪存。 ● 32位ARM7TDMI-S微控制器内核。 ● 96 KB的SRAM及80 KB的ROM。 ●支持硬件调试。 ● 4个16位定时器及PWM。 ● 红外发生电路。 ● 32 kHz的睡眠计时器和定时捕获。 ● CSMA/CA硬件支持。 ● 精确的数字接收信号强度指示/LQI支持。 ● 温度传感器。 ● 两个8通道12位ADC。 ● AES加密安全协处理器。 ● 两个高速同步串口。 ● 64个通用I / O引脚。 ● 看门狗定时器。
4
第一节 ZIGBEE 技术概述 --------无线传感器网络与ZIGBEE的关系
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Zigbee技术主流芯片调研
1、Zigbee芯片调研
当今市场已有大量集成Zigbee协议和射频电路的芯片。
以下是市场上主流的生成Zigbee的公司及其生产的典型Zigbee芯片。
公司TI FREESCALE ATMEL Nordic
芯片CC2530 MC1321 AT86RF230 nRF24E1/nRF9E5
MCU内核8051
HCS08 无（通过SPI接口由外
接MCU连接）
8051
通过在淘宝上的调查，TI公司的CC2530和FREESCALE的MC1321用户量比较大，有大量的公司提供基于这两款芯片的Zigbee模块，使用这些模块可以减少大量的硬件调试工作，而较容易的实现我们所需的传输功能。
以下就这两类主流芯片进行详细介绍。
1.1 CC2530调研
CC2530是市场最主流的Zigbee芯片，TI公司推出的ZIGBEE网络处理器，将复杂的ZIGBEE网络协议栈，处理成了简单的用户接口命令，用户只要使用任何简单的单片机（微控制器），就可以容易的实现对ZIGBEE网络的控制；TI推出这个芯片的目的，就是希望ZIGBEE容易被使用。
CC2530是TI公司推出的最新一代ZigBee标准芯片，适用于2.4GHz、IEEE802.15.4、ZigBee和 RF4CE应用。
CC2530包括了极好性能的一流RF收发器，工业标准增强性8051MCU，系统中可编程的闪存，8KB RAM以及许多其它功能强大的特性，可广泛应用在2.4-GHzIEEE802.15.4系统，RF4CE遥控制系统，ZigBee系统，家庭/建筑物自动化，照明系统，工业控制和监视，低功耗无线传感器网络，消费类电子和卫生保健。
主要参数如下：
1 MCU 使用 8051 8-bit 单周期内核，较标准8051快8倍；
2128kByte FLASH 存储器+ 8kByte RAM；
3 RTC/2USART/2PWM/SPI/DES加密电/看门狗电路等等；
47~12位ADC电路；
5高频部分全部集成在芯片上，工作在2.4Ghz, 低功率消耗；
6ZigBee 无线网络节点, 包括网络协调, 路由，简单节点功能；CC2430 采用Chipcon 公司最新的Smart RF 03 技术和 0.18CMOS工艺制造，7x7 mm QLP 48 包装；
无线频率：2.4GHz
无线协议：ZigBee2007 /PRO
发射电流：34mA（最大）
接收电流：25mA（最大）
接收灵敏度：-96DBm
1.2 MC13213/MC13224调研
飞思卡尔的ZigBee方案将射频收发器与低功耗MCU集成至一颗单芯片，并提供从16K~60K的灵活Flash存储空间。
方案可同时用于无线传感和控制应用，无论是简单的点对点（Point-to-Point）组网方式还是更加复杂的无线网状网络（Mesh Network）都能应对自如。
SynkroRF是飞思卡尔基于ZigBee / IEEE 802.15.4标准的网络协议栈，是用于RF4CE产品的最佳选择之一。
SynkroRF的典型产品包含飞思卡尔的MC13213、MC13202、 MC13224V等。
其中较突出的产品有MC13213和MC13224。
ZigBee的兼容平台MC13213是一款SiP产品，在9mm x 9mm的LGA封装中集成了8位微控制器MC9S08GT和用于IEEE 802.15.4的MC1320x 2.4GHz系列收发器。
MC13224平台则通过进一步的集成化将功耗和成本降至更低。
与MC13213不同的是，针对更加复杂的无线协议栈，如WirelessHARTTM.，MC13224集成了性能更高的32位MCU和更大存储空间。
软件方面，SynkroRF的开发工具包括1320x、1321x，和1322x开发套件，以及BeeKit Wireless ConnecTIvity Toolkit等工具。
飞思卡尔还为开发者提供了两种SynkroRF应用的开发方式：SynkroRF API和SynkroRF BlackBox。
以MC13213为例介绍飞思卡尔的Zigbee芯片性能和优点：
MC13213芯片主要性能
1.SIP系统单封装；
2.集成符合IEEE802.15.4/ZIGBEE标准的2.4GHz的RF无线收发器；
3.优良的无线接收灵敏度（-94dbm）和强大的抗干扰性能；
4.40MHCSO8内核，60KB FLASH及4K RAM；
5.RF输出功率-27dbm-+4dbm，可通过软件编程设置；
6.硬件支持CSMA/CA功能；
7.宽电压范围：2.0～3.4 V；
8.集成8位键盘中断KBI和8通道10位模数转换ADC，以及低压检测LVD；
9.片内看门狗定时器COP。
飞思卡尔MC13213无线方案优点
1.根据IEEE 80
2.15.4标准设计，采用ZigBee技术；
2.MC13213的设计具有高度集成性，结合HCS08 MCU和2.4GHz收发器，集成到一个64针脚的LGA封装中；
3.MC13213采用飞思卡尔的低电压低功耗HCS08核心，并带有嵌入式闪存、10位模数转换器、低压中断和键盘中断等功能；
4.MC13213具有集成收发/接收（Tx/Rx）开关，缩小所占用的板面积，减少所需器件；
5.MC13213支持飞思卡尔的SMAC、IEEE802.15.4 MAC和ZigBee协议堆栈；
6.MC13213支持专用点到点、简单星形以及MUSH网络，以及符合ZigBee标准的网络。
1.3 芯片对比
以下是三个主流芯片的对比，前两个为TI公司的Zigbee产品，CC2530是CC2430的升级版本，在协议标准上支持最新的ZigBee07/PRO/。
两类产品最大的不同在于MCU，TI使用传统且应有广泛的8051控制器内核，MC13224使用32-bit TDMI ARM7 处理器内核。
项目CC2430 CC2530 MC13224
引脚48 40 99
封装QLP48 QFN40 LGA
电压 2.0V – 3.6V 2.0V – 3.6V 2.0V – 3.6V
大小7x7mm 6mm × 6mm 9.5mm × 9.5mm
微控制器增强型C8051 增强型C8051 ARM7TDMI-S Flash 32/64/128KB 32/64/128/256KB 128KB
RAM 8 KB SRAM, 4 KB
Data
8KB 96KB , 80K ROM
段频 2.4G 2.4G 2.4G
支持标准ZigBee04/06/
SimpliciTI ZigBee07/PRO/RF4CE/
SimpliciTI
ZigBee07/PRO/RF4CE
软件平台IAR IAR IAR
接收灵敏度-90dBm -97dBm -96dBm(DCD模式
-100dBm(NCD模式输出功率0(最小为-3dBm 4.5(最小-8，最大
10dBm
-30至4dBm
自带传感器温度温度温度
功耗RX：27mA
RX：24mA RX：22mA
TX：25mA
TX：29mA
TX：29 mA
低功耗掉电：0.9uA
掉电：1uA 掉电：0.8uA
挂起：0.6uA
挂起：0.4uA
挂起：0.3uA
抗干扰CSMA/CA CSMA/CA CSMA/CA DMA 支持支持支持
RSSI/LQI 支持支持支持
AES处理器有有有
I/O 21个21个64个
定时/计数器4(2个16位、2个
8位
4(2个16位、2个8位 4(16位
串口2个2个2个(2M
802.15.4定时器有有有ADC 8-14位7-12位12位。