Zigbee是部署无线传感器网络的新技术。它是一种短距离、低速率无线网络技术,是一种介于无线标记技术和BlueTooth之间的技术提案。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。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。
ZigBee协议是由ZigBee联盟制定的无线通信标准,该联盟成立于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共同宣布加入ZigBee联盟,研发名为“ZigBee”的下一代无线通信标准,这一事件成为该技术发展过程中的里程碑。ZigBee联盟现有的理事公司包括BM Group,Ember公司,飞思卡尔半导体,Honeywell,三菱电机,摩托罗拉,飞利浦,三星电子,西门子,及德州仪器。ZigBee联盟的目的是为了在全球统一标准上实现简单可靠、价格低廉、功耗低、无线连接的监测和控制产品进行合作,并于2004年12月发布了第一个正式标准。
数据传输速率低:10Kb/s~250Kb/s,专注于低速率传输应用
功耗低:在低功耗待机模式下,两节普通 5号电池可使用 6~24 个月
成本低:Zigbee 数据传输速率低,协议简单,所以大大降低了成本
网络容量大:网络可容纳 65,000 个设备
延时短:典型搜索设备时延为 30ms,休眠激活时延为 15ms,活动设备信道接入时延为15ms。
网络的自组织、自愈能力强,通信可靠
数据安全:Zigbee 提供了数据完整性检查和健全功能,采用 AES-128 加密算法(美国新加密算法,是目前最好的文本加密算法之一) ,各个应用可灵活确定其安全属性
ZigBee 技术在低功耗、低成本和组网能力具有无可比拟的应用优势
电源: 2V-3.6V 典型值:3.3V
模块总功耗:A无线模块不工作时平均功耗 22-25mW
B无线模块工作时平均功耗 130-135mW
C无线模块工作时峰值功耗 140-150mW
天线功率:1dBm
接收灵敏度:-97dBm
电流:工作电流小于55mA,待机电流小于5mA
工作频段:2.4G ISM频段
环境温度:-40~80℃
无线传输距离:200-250m(外接5dB鞭状天线),300-400m(外接9dB鞭状天线)
1、42个含复用的通用数字输入输出口(GPIO),不复用ADC /DAC/ UART/ SPI/ I2C/ CAN功能引脚时最大为9个
2、3个串行外设接口(SPI),其中1个复用ADC
3、2个内部集成总线接口(I2C),其中1个复用UART
4、1个工业现场总线接口(CAN)
5、4个串行通信接口(UART),其中1个复用I2C
6、12个模拟量输入通道(ADC),其中2个复用DAC,4个复用SPI
7、2个模拟量输出通道(DAC)
8、8个16位同步定时器
条件 最小值 最大值 单位
所有电源引脚 -0.3 3.6 V
任一数字引脚电压 -0.3 VDD+0.3≤3.6 V
输入RF水平 10 dBm
存储温度范围 -20 70 ℃
尺寸: 38.6*23.2*3mm
重量: 5g
农业大棚解决方案
通过部署各类湿度、光照、二氧化碳传感器,采用无线Zigbee技术传输各传感数据至系统平台,系统根据设定的参数标准,控制空调、灌溉等设备的开关,从而实现农业大棚的智能化应用。
设计了基于ZigBee的农田土壤湿度监测系统。系统中的传感器节点选用CC2530芯片作为主控模块,利用土壤湿度传感器实时采集湿度数据,并通过协调器的串口模块实现节点与服务器之间的数据传输,且结合互联网实现服务器与Web浏览器端之间的通信,使后者实时显示可视化农田土壤湿度信息。通过测试,节点之间的距离在50m内可保持稳定通信,系统满足对农田土壤湿度信息的高效、精准检测的需求。
智能家居
智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、 ZigBee无线技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。
矿井人员定位
矿井人员通过佩戴基于ZigBee技术的定位卡,系统能实现井下坑道作业面工作人员的精确定位,及时准确的提供井下人员的数量、位置、分布情况和每个人员任意时刻所在的位置及各时间段的活动轨迹,为事故处理和救援工作提供可靠的数据依据。
楼宇自动化应用
楼宇自动化应用通过将建筑物或建筑群内的变配电器、照明、电梯、空调、供热、给排水、消防、保安等众多设备,通过ZigBee无线技术实现智能化管理和控制设备的运行、安全状况及能源使用情况。
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