有问题吗?

Zigbee无线网状网络

什么是Zigbee?

Zigbee是一种无线技术,作为一个开放的全球标准而开发,以满足低成本、低功耗的无线物联网网络的独特需求。Zigbee标准在IEEE 802.15.4物理无线电规范上运行,并在包括2.4 GHz、900 MHz和868 MHz的非授权频段上运行。

Zigbee协议栈所依据的802.15.4规范于2003年获得电气和电子工程师学会(IEEE)的批准。该规范是一个基于数据包的无线电协议,用于低成本、电池操作的设备。该协议允许设备在各种网络拓扑结构中进行通信,其电池寿命可以持续数年。

Zigbee 3.0协议

Zigbee协议是由Zigbee联盟的成员公司创建和批准的。300多家领先的半导体制造商、技术公司、OEM和服务公司组成了Zigbee联盟成员。Zigbee协议旨在提供一种易于使用的无线数据解决方案,其特点是安全、可靠的无线网络架构。

ZIGBEE的优势

Zigbee标志

Zigbee 3.0协议旨在通过商业和工业应用中常见的嘈杂射频环境进行数据通信。3.0版本建立在现有的Zigbee标准基础上,但统一了特定市场的应用配置文件,使所有设备都能在同一网络中进行无线连接,而不考虑其市场名称和功能。此外,Zigbee 3.0认证计划确保了不同制造商的产品的互操作性。将Zigbee 3.0网络连接到IP领域,开启了来自局域网或广域网上的智能手机和平板电脑等设备的监测和控制,包括互联网,使真正的物联网得以实现。

Zigbee协议的特点包括。

  • 支持多种网络拓扑结构,如点对点。
    点对多点和网状网络
  • 低占空比--提供长的电池寿命
  • 低延时
  • 直接序列扩频(DSSS)
  • 每个网络最多可有65000个节点
  • 128位AES加密的安全数据连接
  • 避免碰撞、重试和确认
Zigbee3协议栈

Zigbee 3.0软件栈包含了一个 "基础设备",为将节点调试到网络中提供了一致的行为。提供了一套通用的调试方法,包括Touchlink,一种近距离调试的方法。

Zigbee 3.0提供了增强的网络安全。有两种安全方法,产生了两种类型的网络。

  • 集中式安全。这种方法采用了一个协调者/信任中心,形成网络并管理网络和链接安全密钥的分配给加入的节点。
  • 分布式安全。这种方法没有协调者/信任中心,由路由器形成。任何Zigbee路由器节点都可以随后向加入的节点提供网络密钥。

节点采用它们加入的网络所使用的任何一种安全方法。Zigbee 3.0支持无线网络日益增长的规模和复杂性,并能应对超过250个节点的大型本地网络。Zigbee还能处理这些网络的动态行为(节点在网络中出现、消失和重新出现),并允许因失去一个父节点而导致的孤儿节点通过不同的父节点重新加入网络。Zigbee网状网络的自我修复特性也允许节点退出网络,而不会对内部路由造成任何干扰。

Zigbee 3.0的向后兼容性意味着已经在Zigbee Light Link 1.0或Home Automation 1.2配置文件下开发的应用已经可以用于Zigbee 3.0。智能能源配置文件在功能层面上也与Zigbee 3.0兼容,但智能能源有额外的安全要求,这些要求只在配置文件内解决。

Zigbee的空中(OTA)升级功能在设备运行期间进行软件更新,确保已经部署在现场的设备上的应用可以无缝迁移到Zigbee 3.0。OTA升级是一个可选的功能,我们鼓励制造商在其Zigbee产品中支持这一功能。

网状网络

网格图

Zigbee协议的一个关键组成部分是支持网状网络的能力。在网状网络中,节点与其他节点相互连接,从而使每个节点有多条路径连接。节点之间的连接通过复杂的、内置的网状路由表进行动态更新和优化。

网状网络在本质上是分散的;每个节点都能在网络上进行自我发现。另外,当节点离开网络时,网状拓扑结构允许节点根据新的网络结构重新配置路由路径。网状拓扑结构和特设路由的特点在不断变化的条件下或在单个节点的故障中提供更大的稳定性。

Zigbee应用

Zigbee以低成本、低功率的解决方案实现了无线网络的广泛部署。它为大量的监测和控制应用提供了依靠廉价电池运行多年的能力。智能能源/智能电网、AMR(自动抄表)、照明控制、建筑自动化系统、油罐监测、暖通空调控制、医疗设备和车队应用只是Zigbee技术正在取得重大进展的众多领域中的一部分。

Digi XBee 3 Zigbee技术

Digi是Zigbee联盟的成员,已经开发了一系列基于Zigbee协议的网络解决方案。Digi XBee 3是一系列设备中的最新产品,它提供了一个易于实施的解决方案,可提供与各种设备连接的功能。

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