zigbee讲解.ppt

ZigBee技术与应用
演讲人: 黎青
2011年10月16日
目录
1 ZigBee简介
2 网络协议相关概念
3 Z_stack协议栈介绍
2530及IAR软件介绍
5 温度采集系统设计与实现
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ZigBee
ZigBee名称
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)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
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ZigBee来源
为解决已有无线通信技术中功耗大、组网规模小、通信协议过于复杂等问题,,在Home RF 。2001年,ZigBee联盟成立,随后Invensys(英国),Mitsubishi(日本),Matoraola(美国)和Philips(荷兰)宣布加入ZigBee联盟,此后ZigBee迅速发展状大,于2004年发布ZigBee (ZigBee2004)
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ZigBee的发展
2004年,ZigBee联盟发布了ZigBee ,但这个时候的ZigBee只能组成星状网和树状网,不能组成网状网,而且稳定性极差,只能用于学习和研究。
到了2006年,ZigBee联盟了发布ZigBee 2006( ZigBee ),同年,TI完成对chipcon的收购,进入ZigBee开发的阵营。
2007年年底,ZigBee联盟发布ZigBee 2007/PRO(ZigBee Pro Feature)。
2008年,
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ZigBee芯片
目前全球有多家公司供应ZigBee芯片,附表说明:
公司
代表芯片
TI
2530
Radio Pulse
MANGO-MG2400/MG2450
Jennic
JN5152
Microchip
MRF24J40MA
Freescale
Mc13191/192
Atmel
AT86RF212(900Mhz)
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ZigBee的特点
低功耗,两支干电池可支持节点工作半年以上。
这是Zigbee的突出优势(在传感控制领域)。相比较,蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。
低速度,最高带宽******@, ******@915M,******@868M. 2Mbps的规范目前也正在研究当中。
近距离,一般通信距离在100m,目前增加RF发射功率后可以扩展到1km。
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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(理论上无限)
高容量,理论上限65535个,实际上用51核的soc能做到200个,在推出ARM+ZigBee的芯片后应该有较大的提高。
低延时,醒唤时间小于15ms,节点连接进入网络只需30 ms ,进一步节省了电能,相比较,蓝牙需要3~10 s、WiFi 需要3 s。
短时延,一般的通信延迟在ms级
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低成本,ZigBee芯片已经大幅降价
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8美元。
高安全,AES-128加密
免执照,,915M(美国),868(欧洲)。
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Zigbee基础
ZigBee无线网络协议是基于标准的七层开放式系统互联(OSI)模型,但仅对那些涉及ZigBee的层予以定义。
:物理层(PHY physical layer)和介质接入控制子层(MAC medium access control)。
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