一文讲透蓝牙WiFiZigBee无线通信模块

Posted 2021-10-19 成都泽耀科技有限公司Ashining

“无线取代有线”已在全球范围内成为不可逆转的趋势，而蓝牙、WiFi、ZigBee便是近距离无线技术中最流行的三种。

一.蓝牙模块

蓝牙是一种低成本、近距离无线技术标准。蓝牙模块将芯片和外围硬件电路集成到一个 PCB 上，开发出所需的内置程序实现蓝牙功能的设备。可以通过相关接口和 MCU 控制设备进行数据传输、可实现蓝牙标准通信和组网。

1. A76系列
概述
A76-C2G4A04Sxx 系列模块是基于NRF52832 无线 SOC 开发的 BLE 模块，符合 Bluetooth 5.0 Low Energy(BLE5.0) 核心规范，该系列模块支持蓝牙 Mesh 和 BLE5.0 并发运行。同时模块还支持 NFC-A 和 2.4G 专网等多协议。

A76系列模块提供PCB板载天线、IPEX 和半孔三种天线形式。

特点

·频带：2.4GHz ISM 频段（已经使用 2.402~2.480GHz）BLE 和基本蓝牙。

·频道 ：40 个，间隔 2M，3 个广播信道，37 个数据频道（经典蓝牙 79 个信道，每个间隔 1MHz）。

·远距离通信：170m（实测）

·CRC 校验：24 位 CRC

·信道使用情况：跳频扩频（FHSS）

·4 种 BLE 蓝牙角色：广播者、观察者、中心设备、外围设备。

·单包字节更长：256 字节

·调制方式：BLE（GFSK）；经典蓝牙（GFSK,π/4 DQPSK,8DPSK）

·网络拓扑：BLE( 点对点，广播网包括 mesh)

·BLE5.0：2Mbps/s PHY 层设计（相对于 4.2 速度提高了一倍）。

蓝牙串口透传、蓝牙 LE CSA#2 信道选择算法、100dB 链路预算、更低功耗、蓝牙 MESH 网络、支持空中升级（OTA）、支持 NFC-A。

2. A77系列

概述

A77-C2G4A04Sxx系列蓝牙模块基于CC2540无线MCU开发的低功耗蓝牙模块， 符合Bluetooth 4.0 Low Energy(BLE4.0) 核心规范，该系列模块集成性能优良的射频电路，引出MCU全部GPIO；提供PCB 板载天线、IPEX连接器和半脚三种天线形式。

特点

·蓝牙串口透传：可连接智能设备，串口到蓝牙的透明传输

·远距离通信：蓝牙 BLE 技术，100m 通信距离

·支持Beacon应用：专用广播信道，26Byte 有效广播数据，免配对通信

·低功耗智能连接：长期处于超低功耗模式，拉低平均工作电流

·高效调频算法，抗干扰能力强：蓝牙 LE CSA#1 信道选择算法，高效的适应性跳频技术（AFH）

·全双工通信：主机控制时序，从机应答访问，TDD（时分复用）全双工通信

·30ms快速连接：快速启动，快速扫描，30mS 链路连接

·3种BLE蓝牙角色：广播者 / 观察者 / 外围设备

3. A78系列

概述

A78-C2G4A07Sxx系列蓝牙模块基于TLSR8269， 工 作 在 2.4G ISM 频 段 的 蓝 牙 模 块。支持多种协议包括 BLE，BLE Mesh，Zigbee 和 RF4CE。

具有更快的传输速率，最高可以达到 2Mbps。

特点

·最大发射功率：约 7dBm

·支持串口透传

·支持 SIG Mesh，支持 Te-link Mesh

·BLE Mesh 组网参考距离：50m

·支持灵活的 Mesh 控制，如多对一、多对多

·支持超过 200 个节点的无延时开关控制

·支持超过 200 个节点的实时状态更新

·网络内安全可靠的控制和可扩展的鉴别

·可配置多跳或少跳 ( 如 4 跳 ) 在 Mesh 网络内，单跳时延小于 15ms

·灵活使用 BLE 广播信道和数据信道，抗干扰性能好

蓝牙应用实例文章

泽耀科技：智能家居——蓝牙mesh智能室内灯控网络

泽耀科技：一分钟了解物联网契约秘术——蓝牙MESH

二.WiFi模块

WiFi 即基于 IEEE 802.11 标准的无线局域网连接技术，工作频段有 2.4-2.4835GHz 和5.15-5.85GHz。WIFI 模块内部集成了射频收发、MAC、基带处理、WiFi 协议和配置信息及网络协议栈。

用户利用它可以轻松实现串口设备的无线网络功能，节省开发时间，使产品更快地投入市场，增强竞争力。

A51系列

概述

A51-C2G4A20Sxx 系列模块采用 ESP8266EX，可以实现串口透传功能，入网操作简单，使用方便。

WIFI 模块体积小，工作温度范围大，且能够保持稳定的性能，能适应各种操作环境。具有 6 种低功耗模式供用户选择，以使得模块有更多的应用场合。

特点

·发射功率高达 20dbm

·支持多种模式配网：smartconfig/ 局域网 /AT 指令配网

·两种工作模式：AT 配置模式和透传模式

·支持两种 wifi 模式：STATION 模式和 AP 模式

·具有 TCP/UDP 透传，有两路 Socket，第一路可以作为TCP/UDP 的客户端和服务器，第二路可以作为 TCP 的客户端，UDP 的客户端和服务器

·每路 Socket 具有 5K 超大环形缓冲区

·内部自动分包传输

·数据包最大长度可配置

·串口打包时间可配置

·可读取连接的 AP 的 RSSI

·支持掉线重连

·支持数据重传

·支持心跳包、注册包功能

·内建多种异常处理机制，保证模块长时间稳定运行

·支持局域网内搜素

应用

泽耀科技：【WiFi模块】联网真香！让物与物不再“单机”，全屋梦幻联动

三.ZigBee模块

Zigbee， 一 种 基 于 IEEE802.15.4 标 准 的 低 功 耗 局 域 网 协 议， 具 有 三 个 工 作 频 段：2.4_{2.4835GHz（全球），868}868.6MHz( 欧洲 )，902-928MHz( 北美 )。

Zigbee 模块即是基于 Zigbee 协议栈，可实现多种 Zigbee 规范网络通信功能的无线数传模块。内置 Zigbee 模块运行机制（固件）可实现 Zigbee 网络通信和 Mesh 组网等功能。

1.A40系列概述

A40 系列是 2.4G 频段的 Zigbee 自组网模块，基于 TI SimpleLink 解决方案 CC2530 为核心处理器，其中 20dBm 和27dBm 功率版本集成 PA+LNA，均符合 Zigbee 3.0 协议规范。

该系列模块 RF 信号最大功率有三种：+4dBm、+20dBm 和 +27dBm。

其中 +4dBm、+20dBm 功率分别提供 3 种 RF 信号输出的版本：板载天线、IPEX 连接器和半孔引脚。+27dBm 功率提供 2 种 RF 信号输出的版本：IPEX 和半孔引脚。

模块均采用 1.27mm 间距的半孔引脚的 SMD 封装，重量轻，方便集成。

模块引出芯片全部 IO，用户也可根据应用场景自行开发固件。

特点

·固定的 250Kbps 无线速率

·支持上电自动搜索并加入网络

·支持网络自愈

·AES-128bit 网络数据加密

·数据包链路质量 LQI 读取

·接受信号强度 RSSI 读取

·集协调器、路由器、终端于一体，可配置更改

·Mesh 网络结构，5 级网络深度

·PANID 可配置，相同网络的设备 PANID 相同

·丢包数据重传机制，默认 3 次

·AT 命令字或 HEX 命令字

·支持用户名设置，组名设置

·支持命令传输和透明传输

2.A78系列

概述

A78 系列模块基于 TLSR8269 芯片。其应用覆盖了广泛的领域，包括智能照明、智能家居设备、无线远程控制、智慧物流、消费电子、工业控制、医疗保健等。基于 IEEE 802.15.4 标准、工作频率为 2.4 GHz( 全球通用频率 ) 的 ZigBee 3.0 使用 ZigBee PRO 网络，以便为设备提供可靠通信。

特点

·内置 32 位高性能 MCU，时钟高达 48MHz

·加密 KEY 生成机制

·发射功率 7dbm

·可自动创建网络，智能寻找信道，规避噪声干扰

·可自动扫描所有信道，查找加入网络

·PWM,GPIO,IO 外设

·支持 AES-128 加密

·支持 OTA 固件升级

应用

ZigBee应用实例文章

泽耀科技：基于Zigbee技术的泽耀A78系列模组在智慧教室中的应用

【技术分析】Zigbee入门