核心技術(shù):zigbee無線通信協(xié)議、低功耗透傳。 為什么要用zigbee? ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術(shù)。主要用于距離短、功耗低且傳輸不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。ZigBee可工作在2.4GHz、868MHz和915 MHz3個(gè)頻段上,具備最高250kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率,它具有如下特點(diǎn): 1) 低功耗: ZigBee的發(fā)射功率僅為1mW,采用了休眠模式,靠兩節(jié)5號電池就可以維持長達(dá)6個(gè)月到2年左右的使用時(shí)間,這是其它無線設(shè)備望塵莫及的。 2) 成本低: ZigBee模塊的在6美元左右, 并且ZigBee協(xié)議是免專利費(fèi)的。低成本對于ZigBee也是一個(gè)關(guān)鍵的因素。 3) 時(shí)延短: 通信時(shí)延和從休眠狀態(tài)激活的時(shí)延都非常短,典型的搜索設(shè)備時(shí)延30ms,休眠激活的時(shí)延是15ms,,活動設(shè)備信道接入的時(shí)延為15ms。因此ZigBee技術(shù)適用于對時(shí)延要求苛刻的無線控制(如工業(yè)控制場合等)應(yīng)用。 4) 網(wǎng)絡(luò)容量大: 一個(gè)星型結(jié)構(gòu)的Zigbee網(wǎng)絡(luò)最多可以容納254個(gè)從設(shè)備和一個(gè)主設(shè)備, 一個(gè)區(qū)域內(nèi)可以同時(shí)存在最多100個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò),而且網(wǎng)絡(luò)組成靈活。 5) 可靠: 采取了碰撞避免策略,同時(shí)為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時(shí)隙,避開了發(fā)送數(shù)據(jù)的競爭和沖突。MAC層采用了完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸模式,每個(gè)發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認(rèn)信息。如果傳輸過程中出現(xiàn)問題可以進(jìn)行重發(fā)。 6) 安全: ZigBee提供了基于循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)的數(shù)據(jù)包完整性檢查功能,支持鑒權(quán)和認(rèn)證, 采用了AES-128的加密算法,各個(gè)應(yīng)用可以靈活確定其安全屬性。 為什么要低功耗? 對于zigbee模塊來說,idle模式下的工作電流為4mA,采用了休眠功能的zigbee理想待機(jī)電流為1uA,實(shí)際使用中,這個(gè)數(shù)值也將不會超過50uA,這將使得模塊電池的使用壽命至少提高800倍。 如何實(shí)現(xiàn)低功耗,這是個(gè)難題嗎? zigbee模塊為了省電在不通信時(shí)將處于休眠模式,在這種狀態(tài)下,zigbee模塊將無法接收外界設(shè)備通過串口傳輸過來的數(shù)據(jù)。如何讓模塊既能低功耗又可以實(shí)時(shí)為我們傳輸數(shù)據(jù)一值都是zigbee透傳技術(shù)的難題,通常出售zigbee模塊的廠商都不能實(shí)現(xiàn)或者竭力避免這個(gè)問題。這里我,我們非常自豪地宣布,我們非常完美地解決了這一難題,僅僅只需給模塊P0.7管腳一個(gè)方波脈沖,接下來就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸了,讓低功耗透傳變得如此簡單。 你們的模塊能傳多遠(yuǎn)? 由于zigbee模塊工作在2.4gHz頻段,同藍(lán)牙、WIFI等無線通信協(xié)議同屬一個(gè)頻段,不但穿透性差,而且非常容易受到干擾。實(shí)際測試表明,我們的透傳模塊的戶外實(shí)際通信距離在140米以上,室內(nèi)通信距離超過70米,可以滿足大部分客戶的需求。而且對于zigbee模塊來說,它最優(yōu)秀的地方在于低功耗和自適應(yīng)的能力,網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)越多,它的優(yōu)勢將越發(fā)明顯。 除了低功耗你們還能干嘛? 1)配置功能: 除了低功耗透傳之外,我們還為模塊增加了一些特色配置功能,包括串口通信波特率設(shè)置、模塊發(fā)射功率設(shè)置、終端模塊心跳速率設(shè)置、退出網(wǎng)絡(luò)指令等等,這些指令將使得透傳模塊變得更加靈活。 2)斷電重連功能:在加入網(wǎng)絡(luò)之后,節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)信息將保存下來,模塊reset或者斷電后重新通電,它將按照之前保存的網(wǎng)絡(luò)信息再重新回到網(wǎng)絡(luò)中來。 3)感知能力:終端節(jié)點(diǎn)再加入網(wǎng)絡(luò)之后,為了省電,網(wǎng)絡(luò)指示燈將熄滅,如果終端節(jié)點(diǎn)不能和自己的父節(jié)點(diǎn)通信,它將能自動感知到,點(diǎn)亮網(wǎng)絡(luò)指示燈,搜索網(wǎng)絡(luò)中其它的節(jié)點(diǎn),知道找到新的父節(jié)點(diǎn)之后,終端節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)指示燈將再次熄滅。這一特性也常常被用來粗略檢測模塊通信距離。 4)自動路由能力:zigbee網(wǎng)絡(luò)可以做成復(fù)雜的多跳網(wǎng)絡(luò),節(jié)點(diǎn)之間通信時(shí)會自動啟動路徑搜索功能,找到和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)最合適的通信線路,并將改線路保存,以便日后再次通信。 5) 自修復(fù)能力:多跳通信路徑上的某一個(gè)路由節(jié)點(diǎn)不能正常通信了,zigbee將啟動路徑修復(fù)功能,重新搜索新的通信線路來取代原來的線路。
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