Zigbee无线通信技术.ppt

*Zigbee无线通信技术一、Zigbee技术简介二、Zigbee技术特性和性能分析三、Zigbee技术应用范围四、小结一、Zigbee技术简介一、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、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司等四大公司加盟ZigBee联盟,这一事件成为ZigBee技术的里程碑。到目前为止,加盟ZigBee联盟的不仅仅只有当初的四大公司,而是涵盖了IT领域以及其它行业的150多家企业。一、Zigbee技术简介二、ZigBee技术特点ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术;:省电、简单、成本又低的规格;ZigBee增加了逻辑网络、网络安全和应用层;ZigBee的主要应用领域包括无线数据采集、无线工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制、远程网络控制等场合;二、Zigbee技术特性和性能分析一、ZigBee频带和数据传输率二、短程无线网络标准三、无线网络标准的比较四、zigbee技术优势五、Zigbee物理信道六、Zigbee协议栈七、ZigBee网络拓扑结构八、ZigBee网络设备类型九、Zigbee抗干扰能力十、ZigBee可靠链路二、Zigbee技术特性和性能分析一、ZigBee频带和数据传输率ZigBee无线可使用的频段有3个,、欧洲的868MHz频段、以及美国的915MHz频段,而不同频段可使用的信道分别是16、1、10个;,是免申请和免使用费的频率,,带宽为250K。二、Zigbee技术特性和性能分析四、zigbee技术优势 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的较低速率,分别提供250kbps()、40kbps(915MHz)和20kbps(868MHz)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RF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。二、Zigbee技术特性和性能分析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3s。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、使用接入控制清单(ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码,以灵活确定其安全属性。 ⑧免执照频段。采用直接序列扩频在工业科学医疗(ISM)频段,(全球)、915MHz(美国)和868MHz(欧洲)。二、Zigbee技术特性和性能分析五、,—,信道间隔是5M,具有很强的信道抗串扰能力。