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zigbee在低數(shù)據(jù)速率無線應(yīng)用中變得非常流行

2025年01月23日 08:16:24      來源:廈門欣仰邦科技有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量:9

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Zigbee設(shè)備用于智能能源,醫(yī)療和家庭自動化。在智能能源應(yīng)用中,zigbee產(chǎn)品用于監(jiān)控和控制能源和水的使用,這有助于消費者節(jié)約能源和水,并節(jié)省資金。zigbee在低數(shù)據(jù)速率無線應(yīng)用中變得非常流行。

zigbee在低數(shù)據(jù)速率無線應(yīng)用中變得非常流行

在醫(yī)療領(lǐng)域,它用于連接無限數(shù)量的健康監(jiān)測設(shè)備等等。

在家庭自動化中,它控制家用照明,例如開關(guān),調(diào)光器,占用傳感器和負載控制器。

它有兩個工作頻段868 / 915MHz和2450MHz。868/915頻段提供大約20-40Kb / s和2450MHz頻段提供大約250 kb / s的數(shù)據(jù)速率。除此之外,使用zigbee終端設(shè)備可以進入睡眠模式,這節(jié)省了電池消耗,并且由于安全層,它還負責信息的安全性。

Zigbee網(wǎng)絡(luò)概述

zigbee在低數(shù)據(jù)速率無線應(yīng)用中變得非常流行

如網(wǎng)絡(luò)圖中所述,zigbee網(wǎng)絡(luò)由協(xié)調(diào)器(C),路由器(R)和終端設(shè)備(E)組成。Zigbee支持網(wǎng)狀路由。有關(guān)zigbee中使用的路由協(xié)議的詳細信息,可以參考Ad-hoc按需距離矢量路由協(xié)議(AODV協(xié)議),RFC 3561

協(xié)調(diào)員

總是需要安裝個協(xié)調(diào)器來建立zigbee網(wǎng)絡(luò)服務(wù),它啟動一個新的PAN(個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)),一旦啟動其他zigbee組件即。路由器(R)和終端設(shè)備(E)可以加入網(wǎng)絡(luò)(PAN)。 - 負責選擇頻道和PAN ID。 - 它可以幫助通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)路由數(shù)據(jù),并允許來自R和E的加入請求。 - 它是主電源(AC)并支持子設(shè)備。 - 它不會進入睡眠模式。

路由器

個路由器需要加入網(wǎng)絡(luò),然后它可以允許其他R&E加入PAN。 - 主電源(AC)和支持子設(shè)備。 - 它不會進入睡眠模式。

終端設(shè)備

它不允許其他設(shè)備加入PAN,也不能協(xié)助通過網(wǎng)絡(luò)路由數(shù)據(jù)。 - 電池供電,不支持任何兒童設(shè)備。 - 這可能會睡眠,因此可以在很大程度上最小化電池消耗。有兩種拓撲結(jié)構(gòu),星形和網(wǎng)狀,如前所述Zigbee支持網(wǎng)格路由。PAN ID用于zigbee設(shè)備之間的通信,它是16位數(shù)。協(xié)調(diào)器將PAN ID始終設(shè)置為零,并且所有其他設(shè)備在加入PAN時將接收16位地址。完成Zigbee網(wǎng)絡(luò)安裝有兩個主要步驟。通過協(xié)調(diào)器形成網(wǎng)絡(luò)并通過路由器和終端設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)。

形成Zigbee網(wǎng)絡(luò)

協(xié)調(diào)員搜索合適的RF信道,該信道可用且不會干擾正在使用的無線LAN頻率。這是因為WLAN也在相同的2.4GHz頻段運行。這是在所有16個頻道上完成的。它也被稱為能量掃描。

協(xié)調(diào)器通過為網(wǎng)絡(luò)分配PAN ID來啟動網(wǎng)絡(luò)。分配以兩種方式完成。手動(預(yù)配置)和動態(tài)(通過檢查附近操作中已有網(wǎng)絡(luò)的其他PAN ID獲得,以便PAN ID不與其他網(wǎng)絡(luò)沖突)。協(xié)調(diào)器還為自己分配網(wǎng)絡(luò)地址,即0x0000。

現(xiàn)在協(xié)調(diào)器完成其配置,并準備接受希望加入PAN的路由器和終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)加入請求查詢。

除此之外,協(xié)調(diào)器(C)在剩余的安靜信道上發(fā)送廣播信標請求幀。這也稱為信標掃描或PAN掃描。通過該協(xié)調(diào)器接收附近存在的路由器(R)和終端設(shè)備(E)的PAN ID。還要知道R / E是否允許加入。

現(xiàn)在R / E可以通過向C發(fā)送關(guān)聯(lián)請求來加入.C將響應(yīng)關(guān)聯(lián)響應(yīng)。

加入Zigbee網(wǎng)絡(luò)

讓我們一起研究路由器或終端設(shè)備如何作為zigbee教程的一部分加入zigbee網(wǎng)絡(luò)。有兩種方法可以加入zigbee網(wǎng)絡(luò)即可。MAC關(guān)聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)重新加入。

個由設(shè)備底層MAC層實現(xiàn),第二個由網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn),盡管名稱也可能用于加入網(wǎng)絡(luò)。

MAC關(guān)聯(lián)可以在C和R / E之間或R和E或R和其他R之間執(zhí)行。

讓我們假設(shè)協(xié)調(diào)員(C)已經(jīng)建立了PAN網(wǎng)絡(luò)。因此,R或E的下一步是找出C是否允許加入。因此他們進行PAN掃描或發(fā)送信標請求幀。

在他們知道他們可以加入網(wǎng)絡(luò)后,他們將發(fā)送關(guān)聯(lián)請求框架,并在收到關(guān)聯(lián)響應(yīng)后立即加入網(wǎng)絡(luò)。

如上所述,無論C或R是否允許新設(shè)備加入,取決于兩個主要因素:

★ 允許加入屬性

★ 已有的終端設(shè)備子項數(shù)

zigbee在家中的應(yīng)用之一是使用zigbee技術(shù)控制開關(guān),揚聲器和燈。


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