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！

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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

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