短距离无线通讯-ZigBee

Posted 2021-10-25 程序员青菜

一、背景

以前做牧场数据采集调研过无线通讯的相关技术，包括长距离无线通讯和短距离无线通讯，长距离可以看以前的两篇文章。 

1、长距离无线通讯LoRa应用介绍

2、长距离无线通信NB-IOT介绍

短距离的无线协议比较多，工作中接触过的也就蓝牙和WIFI，以前在淘宝无线内核团队做过用蓝牙/WIFI做android/ios之间点对点通讯的一个项目，其它协议都没有实际应用过，今天介绍一下ZigBee。

二、ZigBee

ZigBee是一种无线连接协议，工作频段有2.4GHz/866MHz/915Mhz三种，分别具有最高250/20/40kb/s的传输速率。

ZigBee特点

• 低功耗：传输速率低，发射功率为1毫瓦，采用休眠模式，两节电池可用6个月~2年。
• 低成本：ZigBee模块在$6之内，ZigBee协议免专利费。
• 时延短：搜索设备30ms，休眠激活15ms，信道接入15ms。
• 近距离：一般距离在10~100m,增加发射功率可以达到1~3公里。
• 容量大：一个ZigBee网络最多有255个节点，其中一个主设备，其它为从设备，通过协调器可以扩展到64000个节。

三、ZigBee协议栈

• 物理层：802.15.4定义物理层，定义了工作频率和信道分配.
• MAC层：定义了数据帧结构.
• ZigBee联盟定义了网络层、应用层协议。

四、ZigBee的设备角色

• 协调器：用于启动网络和维护网络
• 路由节点：转发数据包
• 终端节点：发送和接收数据

多个设备的通信模块可以加入同一个ZigBee的无线网络，而第一个设备将承担构建网络的任务，并作为网络的控制中枢，因此通常将该节点的设备扩展成网关。

五、应用场景

智能家居中的灯、开关、家电可以用ZigBee协议连接。
后续还有几篇关于短距离无线通讯协议的，基本上都是纸上谈兵，凑篇数吧。