• zigbee学习之路(一):zigbee介绍


    一.前言

          大家好,我是一名在校的大学生,最近对zigbee非常感兴趣,于是自己从网上买了一款秉火cc2530的zigbee开发板,想通过这个平台来和大家分享自己学习和研究的经历,下面就来简单的介绍下zigbee

    二.zigbee定义

         ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定,ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)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。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。

    三.zigbee特点

        下面是zigbee特点的详细介绍
           (1)低功耗:两节五号电池支持长达6 个月到2 年左右的使用时间。
           (2)低成本:由于简化了协议栈,降低内核的性能要求,以CC2530 为例,内核就是一个增强型的8051 内核,从而降低了芯片成本。每块CC2530 大约15 块RMB。
           (3)低速率:Zigbee 可以提供三种原始数据吞吐率,分别为:250kbps(2.4GHz)、40kbps(915MHz)、20kbps(868MHz)。
           (4)近距离:“近”是相对的,与蓝牙相比,Zigbee 属于低速率远距离数据传输。
           (5)可靠:采用碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突;节点模块之间具有自动动态组网的功能,信息在整个Zigbee 网络中通过自动路由的方式进行传输,从而保证了信息传输的可靠性。
           (6)短时延:针对时延敏感的应用做了优化,通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。
           (7)网络容量大:Zigbee 可采用星状、网状和网状网络结构,如图1.1.2 所示,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。
           (8)安全:Zigbee 提供数据完整性检查和鉴权功能,加密算法采用通用的AES-128。
           (9)高保密性:64 位出厂编号和支持AES-128 加密。

     四.zigbee应用

       基于Zigbee技术的传感器网络应用非常广泛,可以帮助人们更好地实现生活梦想。Zigbee技术应用在数字家庭中,可使人们随时了解家里的电子设备状态,并可用于对家中病人的监控,观察病人状态是否正常以便作出反应。Zigbee传感器网络用于楼宇自动化可降低运营成本。如:酒店里遍布空调供暖(HVAC)设备,如果在每台空调设备上都加上一个ZigBee节点,就能对这些空调系统进行实时控制,节约能源消耗。此外,通过在手机上集成Zigbee芯片,可将手机作为Zigbee传感器网络的网关,实现对智能家庭的自动化控制、进行移动商务(利用手机购物)等诸多功能。据BobHeile介绍,目前意大利TIM移动公司已经推出了基于Zigbee技术的Z-sim卡,用于移动电话与电视机顶盒、计算机、家用电器之间的通信及停车场收费等。

                                                                                                               zigbee应用领域

     五.开发环境配置

          IAR的安装

            首先,我建议大家下载破解版的,这样不用去自己去破解,即使不是破解版的,网上也有很多破解教程,然后下一步就行了,下面是安装界面:

             

                CH340 (USB 转串口)驱动的安装 

                为什么要按这个东西呢,因为单片机和电脑连接的是通过我们的usb相连的,而单片机是只有串口的,所以需要通过这个驱动,使电脑和单片机进行连接和通信。

          安装完以后,当你通过单片机和电脑连接的时候,如果单片机有串口转usb的这个模块的话,就可以进行连接。

     

       六.结语

          通过本次的介绍,大家一定对zigbee有了一些了解,我会通过讲解一些基于cc2530的小实验,熟悉cc2530的基本操作,为zigbee的学习打下基础,我建议大家如果要深入学习zigbee协议的话,就好买一块zigbee的开发板,后期可以自己跟着老师去设计和实现一款基于zigbee的应用,比如智能家居,火灾报警等,使zigbee成为我们的一种技能和知识。

       

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