ZigBee在智能节点上的应用

时间： 2016-08-26 来源：捷配电子市场网（世强编辑整理）

技术问答

随着信息技术和网络技术的高速发展及人们居住理念的变化与提升，人们越来越追求生活细节的简单化和智能化，希望在日常居家生活中都能置入智能化程序，享受“一键OK“式地简单生活操作。于是智能家居、智能住宅、数字家园、网络化住宅、家庭网络、数码家庭等概念在国内外被广泛提出，各种新技术在家庭智能化系统中不断得到应用。

ZigBee是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本、易于组网的双向无线通信新技术，主要适用于自动控制和远程控制领域，可以满足对小型廉价设备的无线联网和控制。它具有省电、简单、成本又低的优点，这些特点非常适合用于家庭自动化智能节点网络控制，包括智能门磁、开关、插座和照明的无线控制节点的自动组网。

ZigBee设备按网络功能分为3种：网络协调器（Network Coordinator）、路由节点（Network Node）及终端节点（IEEE Node）。前两种都是FFD，可以与任何节点通信；终端节点是RFD。

ZigBee的拓扑结构

图1：Zigbee无线网络结构如下图中所示网状络结构

ZigBee设备类型

1）Coordinator（协调器）

协调器负责启动整个网络。它也是网络的第一个设备。协调器选择一个信道和一个网络ID（也称之为PANID，即PersonalAreaNetworkID），随后启动整个网络。
2）Router（路由器）
允许其他设备加入网络，多条路由和协助它自己终端设备的通讯。
3）End-Device（终端设备）
终端设备没有特定的维持网络结构的属性，它可以睡眠或者唤醒，因此它可以是一个电池供电设备。

ZigBee节点设计
对于ZigBee节点来说，可以只实现ZigBee体系结构中的部分功能，也可以实现所有服务，因此对应着不同的设备类型：即RFD和FFD。如果仅需要点对点通信，则只需要实现MAC层和 PHY层的功能，如果想实现动态组网路由的安全管理，则需要实现整个ZigBee协议栈。对应不同的设计要求，有不同的设计方法。目前市场的相关芯片，主要包括两类：
1）专用ZigBee收发芯片，实现了PHY层功能，需要与MCU配合使用；
2）集成PHY功能的SoC芯片，其内部带有MCU，可实现单片解决方案。

SILICON LABS 的ZigBee芯片是基于RF Transiver+MCU形式的EM358/9x系列SoC芯片的基础上，其所具有的低功耗和强大的MCU资源不仅适用于电池供电的低功耗终端节点同样也适合用于全功能设备。

关键特性：
• 领先的RF和CPU性能
• 增加应用程序代码空间 (高达 512 kB flash, 64 kB RAM)
• 高级电源管理和低功耗处理
• 业界领先的 ARM Cortex-M3内核
• 支持USB (EM3582/6/8)

优点：
• 高数据吞吐量/低延迟，运行速度快
• 适用于更大，更复杂的应用程和序更多的代码空间
• 超长的电池寿命
• 标准工具/功能更强大的调试功能
• USB提供了一个简单的应用程序接口，可用于主设备连接从设备

总结：Silicon Labs 高性能的ZigBee SoC不仅支持基于IEEE 802.15.4网络协议，同样支持最新的基于IPv6 的Mesh网络协议，使快速安全的远程网络控制成为现实！

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 3
| 转发至：

本网站所有内容禁止转载，否则追究法律责任！

全部评论（3）

xwdu Lv7. 资深专家 2020-06-16

很有用，谢谢！
超ice Lv5. 技术专家 2018-08-07

不错
Tonyxing Lv8. 研究员 2017-11-19

很好

没有更多评论了

智能家居体验大升级！新型传感器日光下感测距离达2米

Silicon Labs新一代光学传感器Si1153能够用于强环境光条件下的户外环境，且接近感应距离最大可达2米，特别适于室外环境中的手势控制和接近检测等应用，可谓智能家居用户界面的新主宰！

新产品发布时间 : 2016-08-02

【产品】多协议、多波段、低功耗组网首选的无线SoC芯片

支持多协议、多波段，出色射频性能和32位高效率CPU让一切应用变得得心应手，而多种唤醒模式和节能考虑大幅延长电池供电设备的寿命。

新产品发布时间 : 2017-05-27

Silicon Labs Zigbee平台助金宝通智能温控系统于HKICT Awards摘“金”

Silicon Labs为金宝通提供高集成度、完善且功能丰富的Zigbee SoC平台、软件协议栈及开发工具，协助该公司实现创新、简单易用且功能强大的智能温控系统，进一步获得行业大奖的肯定。本文将概略介绍金宝通的SALUS智能温控系统，以及Silicon Labs的Zigbee解决方案。

新产品发布时间 : 2018-04-29

一文教你弄懂 ZigBee中的LQI和RSSI

Silicon Labs的EFR32MG系列支持SOC单芯片支持SuB-GHz、Bluetooth、ZigBee和Thread多协议，具有优越的射频性能、丰富的外设资源和超低的功耗等特性，被广泛的应用于智能家居产品中。很多工程师做智能家居产品开发时，是第一次真正接触ZigBee技术，可能对于ZigBee技术的一些概念不是非常清晰。本文向大家介绍ZigBee中的邻居表(neighbor-table)

设计经验发布时间 : 2019-03-31

【经验】ZigBee 3.0 网络 : 使用由install code 生成的 link key 入网

在ZigBee 3.0之前，install code只用于Smart Energy网络。现在，为了提升 Zigbee 的安全性，所有的ZigBee 3.0设备都需要支持install code，但是否在网络中使用由 Trust Center 决定。本文将讲述使用 install code 的方式把 Z3 Light 加入到 Z3 Gateway 中。

设计经验发布时间 : 2018-10-12

从ZigBee到Matter，智能家居碎片化时代或将终结，信驰达顺势推出Matter模组

信驰达携手美国德州仪器和芯科科技(Silicon Labs)，推出数款支持Matter协议的产品，该多协议系列模组产品分别基于TI CC1352x7、TI CC2652x7和Silicon Labs EFR32MG24 SoC射频芯片设计。

原厂动态发布时间 : 2022-08-28

【经验】创建ZigBee的无线SOC网关工程操作步骤

Silicon Labs公司的EFR32MG系列是针对智能家居市场应用的多协议无线SOC，单芯片支持蓝牙、ZigBee和Thread等协议，尤其是高性价比的系列2产品MG21、MG22，在ZigBee应用方面受到广大工程师的青睐。对于新手来说，使用SOC模式网关是最简单不过，本文就指导大家创建ZigBee的SOC网关工程操作步骤。

设计经验发布时间 : 2020-04-09

【经验】借助wireshark 来调试zigbee网络

在开发zigbee设备的过程，通常要使用zigbee sniffer , 目前可以用的工具比较多，包括TI, Silicon Labs都有自己的工具，不过还有一个开源工具做的非常优秀，特别在此推荐给大家，它可以对数据包进行规则着色，在设计的过程中会更加直观。

设计经验发布时间 : 2019-03-31

【应用】Z-Wave无线SoC芯片EFR32ZG23应用于智能家居，Secure Vault实现高级别安全连接

在Z-Wave智能家居系统中，Z-Wave智能网关和Z-Wave节点设备都可以使用Silicon Labs的EFR32ZG23芯片来实现无线通信或者作为主控。

应用方案发布时间 : 2021-12-22

【经验】如何使用树莓派开发 ZigBee 网关？

在 Zigbee 系统中，网关是一个非常重要的设备，为了能容纳更大的网络及更复杂的应用逻辑，一个强大的主机是不可或缺的，树莓派就是这样一个强大的开发平台，非常适合用来构建 host application，这个文章将描述如何设置树莓派来开发 Silicon Lbas EmberZNet ZigBee Gateway。

设计经验发布时间 : 2018-10-12

【经验】如何创建 Z3GatewayHost 网关？

EFR32MG多协议SoC芯片是 Silicon Labs 专门针对 IOT 推出的 ZigBee 方案，高达19.5dbm的发射功率，-102.7dbm的接收灵敏度，在业界内拥有最佳的RF射频性能，具有最全的Zigbee网络协议，被广泛应用在智能家居，工业控制等行业。在开发 Zigbee 产品时网关是重要的一个部分，本文详细介绍了创建一个 GatewayHost 的方法。

设计经验发布时间 : 2019-01-01

Wireless SoC Brings DIY Convenience and Pro-Level Certifications to Smart Home Devices: EFR32MG22 Series 2 Zigbee SoC

型号- EFR32MG22,EFR32MG22 SERIES

商品及供应商介绍 - SILICON LABS - 2021/10/11 PDF 英文下载查看更多版本

【应用】基于EFR32MG21作为zigbee接入单元和SGM2205作为电源转换芯片设计的智能家居zigbee网关产品

笔者有参与一款智能家居zigbee网关产品研发，zigbee单元基于芯科科技最新Gecko系列2高性价比EFR32MG21A020F512IM32-B芯片设计，WiFi单元基于专注于物联网应用的乐鑫ESP32-DOWD芯片设计，并选用圣邦微SGM2205-ADJXTDB8G/TR电源芯片实现5V转3.3V为zigbee和WiFi芯片供电。

应用方案发布时间 : 2019-08-15

【经验】如何在Gateway Soc (internal flash)中实现 Ota Server？

EFR32MG多协议SoC芯片是Silicon Labs专门针对 IOT 推出的ZigBee方案，高达19.5dbm的发射功率，-102.7dbm的接收灵敏度，在业界内拥有最佳的RF射频性能，具有最全的Zigbee网络协议，被广泛应用在智能家居，工业控制等行业。本文介绍在开发 Zigbee Gateway 时如何在Gateway Soc (internal flash)中实现 Ota Server

设计经验发布时间 : 2019-01-03

【选型】ZigBee Soc芯片EM3585与EFR32MG21(Serial 2)参数对比

自2013以来，Silicon Labs（原Ember）推出了EM35x系列，这个方案凭借极好的协议栈运行稳定性，在大量产品中得到应用。2019年EFR32MG Serial 2推出后，在性能与价格方面都体现出具大的优势。加之许多原来在用EM3585,EM357的产品也遇到了一些供应和维护的困难，在进行产品升级或者降成本两个方面考虑，都会遇到选型困难，希望本文可以可以帮助大家了解到ZigBee芯片

器件选型发布时间 : 2019-07-26