wifi技术、Zigbee技术和RFID技术的优势对比

wifi技术、Zigbee技术和RFID技术的优势对比
wifi技术、Zigbee技术和RFID技术的优势对比

NB-IoT、LoRa、Zigbee、WIFI、蓝牙无线组网对比

NB-IoT、LoRa、Zigbee、WIFI、蓝牙无线组网对比LoRa LoRa(长距离)是由Semtech公司开发的一种技术,典型工作频率在美国是915MHz,在欧洲是868MHz,在亚洲是433MHz。LoRa的物理层(PHY)使用了一种独特形式的带前向纠错(FEC)的调频啁啾扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段,只要每台设备采用不同的啁啾和数据速率就可以了。其典型范围是2km至5km,最长距离可达15km,具体取决于所处的位置和天线特性。 NB-IoT 窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。 NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

ZigBee ZigBee是物联网的理想选择之一。 虽然ZigBee一般工作在2.4GHz ISM频段,但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz 频段中使用。在2.4GHz频段中数据速率是250kb/s。它可以用在点到点、星形和网格配置中,支持多达216个节点。与其它技术一样,安全性是通过AES-128加密来保证的。ZigBee 的一个主要优势是有预先开发好的软件应用配置文件供具体应用(包括物联网)使用。最终产品必须得到许可。 Wi-Fi Wi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例,最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。然而,它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。 大多数Wi-Fi版本工作在2.4GHz免许可频段,传输距离长达100米,具体取决于应用环境。流行的802.11n速度可达300Mb/s,而更新的、工作在5GHz ISM频段的802.11ac,速度甚至可以超过1.3Gb/s。 一种被称为HaLow的适合物联网应用的新版Wi-Fi即将推出。这个版本的代号是802.11ah,在美国使用902MHz至928MHz的免许可频段,其它国家使用1GHz以下的类似频段。虽然大多数Wi-Fi设备在理想条件下最大只能达到100米的覆盖范围,但HaLow在使用合适天线的情况下可以远达1km。 802.11ah的调制技术是OFDM,它在1MHz信道中使用24个子载波,在更大带宽的信道中使用52个子载波。它可以是BPSK、QPSK或QAM,因此可以提供宽范围的数据速率。在大多数情况下100kb/s到数Mb/s的速率足够用了——真正的目标是低功耗。Wi-Fi联盟透露,它将在2018年前完成802.11ah的测试和认证计划。 针对物联网应用的另外一种新的Wi-Fi标准是802.11af。它旨在使用从54MHz到698MHz 范围内的电视空白频段或未使用的电视频道。这些频道很适合长距离和非视距传输。调制技术是采用BPSK、QPSK或QAM的OFDM。每个6MHz信道的最大数据速率大约为24Mb/s,不过在更低的VHF电视频段有望实现更长的距离。 蓝牙5.0 蓝牙是一种无线传输技术,理论上能够在最远100米左右的设备之间进行短距离连线。其最大特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑,在不借助电缆的情况下联网,并传输资料和讯息,目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连结以及智慧家庭、车用物联网等领域中。新到来的蓝牙 5.0不仅可以向下相容旧版本产品,且能带来更高速、更远传输距离的优势。云里物里的低功耗蓝牙模块MS50SFB就是采用5.0芯片,从而达到更快的速度,更稳定的效果。 本文来源网络,如有侵权请联系删除。

Zigbee技术主流芯片比较 2概况

Zigbee技术主流芯片调研 1、Zigbee芯片调研 当今市场已有大量集成Zigbee协议和射频电路的芯片。以下是市场上主流的生成Zigbee的公司及其生产的典型Zigbee芯片。 公司TI FREESCALE ATMEL Nordic 芯片CC2530 MC1321 AT86RF230 nRF24E1/nRF9E5 MCU内核8051 HCS08 无(通过SPI接口由外 接MCU连接) 8051 通过在淘宝上的调查,TI公司的CC2530和FREESCALE的MC1321用户量比较大,有大量的公司提供基于这两款芯片的Zigbee模块,使用这些模块可以减少大量的硬件调试工作,而较容易的实现我们所需的传输功能。以下就这两类主流芯片进行详细介绍。 1.1 CC2530调研 CC2530是市场最主流的Zigbee芯片,TI公司推出的ZIGBEE网络处理器,将复杂的ZIGBEE网络协议栈,处理成了简单的用户接口命令,用户只要使用任何简单的单片机(微控制器),就可以容易的实现对ZIGBEE网络的控制;TI推出这个芯片的目的,就是希望ZIGBEE容易被使用。CC2530是TI公司推出的最新一代ZigBee标准芯片,适用于2.4GHz、IEEE802.15.4、ZigBee和 RF4CE应用。 CC2530包括了极好性能的一流RF收发器,工业标准增强性8051MCU,系统中可编程的闪存,8KB RAM以及许多其它功能强大的特性,可广泛应用在2.4-GHzIEEE802.15.4系统,RF4CE遥控制系统,ZigBee系统,家庭/建筑物自动化,照明系统,工业控制和监视,低功耗无线传感器网络,消费类电子和卫生保健。主要参数如下:

【zigbee和wifi的区别】分析局域无线通信协议WiFI,Bluetooth,ZigBee技术的优劣

【zigbee和wifi的区别】分析局域无线通信协议WiFI,Bluetooth,ZigBee技术的优劣 分析局域无线通信协议wiFi,Bluetooth,zigBee技术的优劣 分析局域无线通信协议wiFi,Bluetooth,zigBee技术的优劣wiFi是目前应用最广泛的无线通信技术,传输距离在100-300m,速率可达300mbps,功耗10-50ma,频段2.4G。 优点: 1.wiFi技术无线电波的覆盖范围广:wiFi的半径则可达100米,适合办公室及单位楼层内部使用。 2.wiFi技术速度快,可靠性高:802.1lb无线网络规范是iEEE802.1l 网络规范的变种,最高带宽为1mbps,在信号较弱或有干扰的情况下,带宽可调整为 5.5mbps、2mbps和1mbps,带宽的自动调整,有效地保障了网络的稳定性和可靠性。 3.wiFi技术无需布线:wiFi最主要的优势在于不需要布线,可以不受布线条件的限制,因此非常适合移动办公用户的需要,具有广阔市场前景。目前它已经从传统的医疗保健、库存控制和管理服务等特殊行业向更多行业拓展开去,甚至开始进入家庭以及教育机构等领域。 4.wiFi技术健康安全:iEEE802.1规定的发射功率不可超过100毫瓦,实际发射功率约6o~70毫瓦,手机的发射功率约200毫瓦至1

瓦间,手持式对讲机高达5瓦,而且无线网络使用方式并非像手机直接接触人体,是绝对安全的。 缺点: 1.wiFi最大的缺点是安全性非常低,很容易泄露个人信息。稳定性比较差,用户体验度不是很好。 2.功耗大,大规模使用的情况下更明显。这导致其在智能家居里应用有限。 3.组网能力低,拓展空间有限。 蓝牙(Bluetooth?):是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用 2.4—2.485GHz的iSm波段的UHF无线电波,点对点无线通讯,方圆10米范围内)。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制,当时是作为RS232数据线的替代方案。蓝牙可连接多个设备,克服了数据同步的难题。 蓝牙优点: 1.在智能设备的普及性高,应用广。 2.成本低廉,产量大。 3.使用方便,点对点。 缺点 蓝牙是一种还没有完全成熟的技术,尽管被描述得前景诱人,但还有待于实际使用的严格检验。蓝牙的通讯速率也不是很高,在当今这个

zigbee各版本规范比较

ZigBee各版本规范比较 ZigBee是ZigBee联盟建立的技术标准,它是一种工作在900MHZ和2.4GHZ频段的新兴无线网络技术,具有中等通讯距离(10米到数百米),比较灵活经济的通讯速率(40Kbps到250Kbps),并且有星状,网状(MESH),树状等多种网络拓扑,低的功耗等特点,所以在当今无线通讯技术和无线网络技术领域中占有比较重要的地位。 第一个ZigBee协议栈规范于2004年12月正式生效,称为ZigBee 1.0或ZigBee 2004。 第二个ZigBee协议栈规范于2006年12月发布,称为ZigBee 2006规范,主要是用“群组库(cluster library)”替换了ZigBee 2004中的MSG/KVP结构。最为重要的新的ZigBee 2006协议栈将不兼容原来的ZigBee 2004技术规范,对于已经投入ZigBee 2004的厂商而言,这是一个大悲剧。例如Jennic 公司将ZigBee2004协议栈固化在ROM中(JN5121/JN5139)。将无法和ZigBee 2006以后的协议栈兼容。ZigBee 2006协议栈,将是ZigBee兼容的一个战略分水岭,从这里开始,ZigBee将实现完全向后兼容性。 2007年10月发布了ZigBee 2007规范,ZigBee 2007规范定于了两套高级的功能指令集(feature set):分别是ZigBee功能命令集和ZigBee Pro功能命令集。(ZigBee 2004和2006都不兼容这两套新的命令集)。ZigBee 2007包含两个协议栈模板(profile),一个是ZigBee协议栈模板(Stack Profile 1),它是2006年发布的,目标是消费电子产品和灯光商业应用环境,设计简单,使用在少于300个节点的网络中。另一个是ZigBee Pro协议栈模板 (Stack Profile 2),它是在2007年发布,目标是商业和工业环境,支持大型网络,1000个以上网络节点,相应更好的安全性。ZigBee Pro提供了更多的特性,比如:多播、多对一路由和SKKE(Symmetric-key key establishment)高安全,但ZigBee(协议栈模板1)在内存和flash中提供了一个比较小的区域。两者都提供了全网状网络与所有的ZigBee应用模板工作。 ZigBee 2007 是向后完全兼容ZigBee 2006设备。ZigBee 2007设备可以加入一个ZigBee 2006网络,并能再ZigBee 2006网络中运行,反之亦然。 由于路由选择不同,ZigBee Pro设备必须变成非路由ZigBee End-Devices(ZEDs)设备才可加入ZigBee 2006或ZigBee 2007网络。同样ZigBee 2006或ZigBee 2007设备必须变成ZEDs才可加入ZigBee Pro 网络。在这些设备上的应用程序工作是相同的,它们不管在这些设备上的协议栈模板。 下面的图表从高层次进行比较,列出2004、2006及2007/PRO ZigBee规范之间的异同。 比较图

zigbee芯片与zigbee模块的区别和优缺点对比

zigbee芯片与zigbee模块的区别和优缺点对比 ZigBee在个人网络中越来越被称为短距离无线通信协议。它的最大特点是具有低功耗,低网络,特别是可路由的网络功能,并且在理论上可以无限扩展ZigBee期望的通信范围。对于蓝牙,红外点对点通信和WLAN星型通信,ZigBee协议要复杂得多。因此,我应该选择ZigBee芯片自行开发协议,还是应该直接选择具有ZigBee协议的模块直接应用? 芯片研发:需要足够的人力和技术储备以及长时间的开发 市场上的ZigBee无线收发器“芯片”实际上是符合物理层标准的芯片。因为它仅调制和解调无线通信信号,所以必须将其与单片机结合使用以完成数据收发器和协议的实现。另一方面,单片机仅集成了射频部分和单片机部分,并且不需要额外的单片机。它的优点是节省成本和简化电路。 在这两种情况下,用户都需要自己通过微控制器的结构和寄存器的设置自行开发所有软件部分,还要参考物理层部分的IEEE802.15.4协议和网络层部分的ZigBee协议。对于实际应用用户而言,这种工程量很大,开发周期和测试周期都非常长,并且由于它是无线通信产品,因此不容易保证其产品质量。 目前,许多ZigBee公司都在提供自己的芯片ZigBee协议栈,它仅提供该协议的功能,并不意味着它具有真正的适用性和可操作性。没有提供用户数据界面的详细描述。用户为什么可以忽略芯片中的程序,而只使用芯片来传输自己的数据?这不仅可以简单地实现包含ZigBee协议栈的芯片,也不能仅实现包含ZigBee协议栈的芯片。 所有这些都要求用户基于完整的协议代码和他们自己的上层通信协议,完整的简单

数据无线发送和接收,完整的路由,完整的网络通信以及调试步骤,来修改协议栈的内容。因此,对于实际应用的用户来说,开发周期大大延迟了,具有如此复杂协议的无线产品具有更多不确定因素,并且容易受到外部环境条件的影响。实际的发展问题是多种多样的,难以解决。 模块生产的成本 通过节省ZigBee开发周期,或许可以抓住项目推广的第一个机会。ZigBee模块已经包括所有外围电路和完整的协议栈。这是一种即用型产品。经过制造商的优化设置修订和老化测试,具有一定的质量保证。出色且可靠的zigBee应用程序“模块”紧凑,硬件小巧,具有芯片焊盘设置校正功能,能够内置芯片和外部SMA天线,通信距离范围为100米至1200米。 该软件包括完整的ZigBee协议栈。它在PC上具有自己的部署工具。它可以使用串行端口与用户的产品通信并部署模块的网络拓扑参数,例如发射功率和信道,使用方便快捷。 透传模块的优点在于,用户无需考虑其程序的工作方式,只要用户通过串行端口将其数据发送到模块,模块就会根据预设的网络自动无线传输数据结构体。

zigbee解决方案比较

Zigbee 解决方案总结 一.非开源协议栈 1.freescale 解决方案 协议栈种类: 1.1 80 2.15.4标准mac 1.2 SMAC 1.3 SynkroRF 1.4 ZigBee RF4CE 1.5 ZigBee 2007 最简单的就是SMAC,是面向最简单的点对点应用的,不涉及网络的概念; 其次是IEEE802.15.4,一般用来组建简单的星型网络,而且提供了源代码,可以清楚地看到网络连接的每个步骤,分别调用了哪些函数; BeeStack(符合zigbee 2007)是提供的最复杂的协议栈,但是看不到代码,它提供给你一些封装好的函数,比如创建网络函数,你直接调用它,协调器就把网络创建好了,终端节点调用它则寻找可以加入的ZigBee网络并尝试加入。 其中硬件平台可以为下面中的任一种: MC13202 (2.4 GHz射频收发器) MC13213 (2.4 GHz射频收发器和带60K闪存的8位MCU)MC13224V (2.4 GHz平台级封装(PIP) –带有128KB闪存、96KB RAM、80KB ROM的32位TDMI ARM7处理器) MC13233 (带有HCS08 MCU的2.4 GHz片上系统) MC13202没有自带mcu,在做应用时,需要用户在自己的扩展板上加上mcu,既需要实现对外围设备的底层控制,也需要实现

协议栈。下面的几种均有自带mcu,协议栈的实现在自带的mcu 上实现,功能较简单的可直接使用片上的mcu资源进行控制;功能复杂的应用,最好协议栈实现与外围控制分开,大多数应用都选择arm芯片作为控制芯片; 详细信息可以查看https://www.360docs.net/doc/bd3938659.html,/products/rf/ZigBee.asp 2.microchip 解决方案 协议栈种类: ZigBee? Smart Energy Profile (SEP) Suite ZigBee? PRO ZigBee? RF4CE 均是一整套的协议集,价格不菲; 硬件平台: Pic18(mcu)+MRF24J40(2.4GHZ 射频收发器)+天线 与freescale 的mc13202相似,MRF24J40也只是射频收发器,不包含mcu,协议栈的实现需要借助于外围的mcu,当然微芯公司选择的是pic18及以上的芯片作为其主控mcu,通过spi接口与MRF24J40通信,查询其寄存器的状态,实现协议栈功能。 详见:https://www.360docs.net/doc/bd3938659.html,/ 3.ST 意法半导体解决方案 协议栈: EMZNET ZigBee? protocol stack 硬件平台:

五大无线技术比较(ZigBee、UWB、Wi-Fi、蓝牙、NFC)

ZigBee:巨头力挺前途难料 ZigBee联盟成立于2001年8月。但作为该项技术发展过程中具有里程碑意义的是,2002年下半年,英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司四大巨头共同宣布,它们将加盟「ZigBee联盟」,以研发名为「ZigBee」的下一代无线通信标准。到目前为止,除了Invensys、三菱电子、摩托罗拉和飞利浦等国际知名的大公司外,该联盟大约已有27家成员企业,并在迅速发展壮大。Zigbee联盟负责制定网络层以上协议。 ZigBee的芯片和产品已经面市,每个Zigbee通信模块的成本将有望控制在1.5美元到2.5美元之间。分析家认为,到2006年,ZigBee设备将会达到每年4亿台的市场规模。预计4~5年内,每个家庭将会安装大约50个ZigBee设备,最终达150个ZigBee设备6~7年内占据家庭自动化市场的三分之二。 但是也有人认为:ZigBee几年前刚出现时,它的支持者曾设想这种基于IEEE 802.15.4规范的无线技术拥有潜在的巨大市场。但现在看来当初的设想并没有成为现实,目前有消息称由于芯片厂商推迟出货,因而ZigBee的前景并不像先前设想的那样一帆风顺。 UWB:前途无量受困争战 UWB是一种无载波通信技术,它不采用正弦载波,而是利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽。UWB可在非常宽的带宽上传输信号,美国FCC对UWB的规定为:在3.1~10.6GHz频段中占用500MHz以上的带宽。 由于UWB可以利用低功耗、低复杂度发射/接收机实现高速数据传输而在近年来得到迅速发展。它在非常宽的频谱范围内采用低功率脉冲传送数据而不会对常规窄带无线通信系统造成大的干扰,并可充分利用频谱资源。基于UWB技术而构建的高速率数据收发机有着广泛的用途,从无线局域网到Ad hoc网络,从移动IP计算到集中式多媒体应用等。UWB技术具有系统复杂度低,发射信号功率谱密度低,对信道衰落不敏感,低截获能力,定位精度高等优点,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入,非常适于建立一个高效的无线局域网或无线个域网(WPAN)。 UWB标准于 2005年确定,但其中显然不只是技术原因,以Intel与TI为代表的MBOA提案,以及以摩托罗拉与XSI为代表的DS-CDMA提案是两种技术特性完全不同的方案,UWB标准只能二选其一。不过最近无线电制造商PulseLink对外宣布,它已经找到一种途径,允许基于不同技术的UWB系统共存。该公司正准备向IEEE 802.15.3a任务组成员详细讲解它的公共信号协议(CSP),该协议使原本相互冲突的多种UWB物理层可以共存。PulseLink希望协调UWB 的发展步伐,同时回避相互竞争的UWB标准提案之间的分歧。 一些产业观察家赞同PulseLink的提议,认为这为采用不同的实体层创造了整合的机会,因而使UWB的创新态势得以延续。但另一方面,其它人质疑在缺乏互通条件下共存没有什么价值,并认为这会产生鼓励开发多种PHY的负面效果。这最终会增加OEM厂商的负担,因为他们必须支持多种PHY。 PulseLink声称不会偏袒已经提交给IEEE的任何一种UWB技术。802.15.3a小组曾试图为这种高速个域网技术定义一个物理层,但由于双方拒绝做出妥协,这项努力被迫搁浅。最坏的结果可能是两大阵营将定义各自的事实标准,而由市场决定存亡。 Wi-Fi:发展迅速瓶颈犹存 Wi -Fi热点是通过在互联网连接上安装访问点来创建的。这个访问点将无线信号通过短程进行传输,一般覆盖300英尺。当一台支持Wi-Fi的设备遇到一个热点时,这个设备可以用无线方式连接到那个网络。大部分热点都位于供大众访问的地方,例如机场、咖啡店、旅馆、书店以及校园等等,许多家庭和办公室也拥有 Wi-Fi网络。互联网服务提供商(ISP)会在用户连接到互联网时收取一定费用。 Wi-Fi也存在着一些问题: *高昂的价格让消费者止步不前; *Wi-Fi的运营商很多,成为一个运营商的客户并不能共享其它运营商的资源;

ZigBee、蓝牙与WIFI的对比

三种近距离技术ZigBee、蓝牙(Bluetooth)和WiFi介绍 目前常用的无线网络标准最流行的3个是ZigBee、蓝牙(Bluetooth)和WiFi。 1 ZigBee 1.1 ZigBee简介 Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词,这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。 其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。 1.2 ZigBee技术优势及不足 ZigBee技术优势主要包括以下几个方面: 低功耗 两节五号电池支持长达六个月到两年左右的使用时间,然而Bluetooth仅能工作数周,WiFi只可工作数小时。 低成本 ZigBee数据传输速率低,协议简单,所以大大降低了成本,且免收专利费。 可靠 采用了碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突;节点模块之间具有自动动态组网的功能,信息在整个ZigBee网络中通过自动路由的方式进行传输,从而保证了信息传输的可靠性。 网络容量大 ZigBee具有大规模的组网能力,每个网络达60 000个节点。

安全保密 ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全类和软件,并集成了IEEE 802.15.4的安全元素。 工作频段灵活 使用频段为2.4 GHz,868 MHz及915 MHz,均为免执照频段。 同时ZigBee也存在着一些不足: 传输范围小 在不使用功率放大器的前提下,ZigBee节点的有效传输范围一般为10~75 m,仅能覆盖普通的家庭和办公场所。 数据传输速率低 在2.4 GHz的频段也只有250 Kb/s,而且这只是链路上的速率,除掉帧头开销、信道竞争、应答和重传,真正能被应用所利用的速率可能不足100 Kb/s,并且这余下的速率也可能要被邻近多个节点和同一个节点的多个应用所瓜分。 时延不易确定 由于ZigBee采用随机接入MAC层,且不支持时分复用的信道接入方式,因此不能很好地支持一些实时的业务,而且由于发送冲突和多跳,使得时延变成一个不易确定的因素。 1.3 ZigBee应用项目 近日获悉,赫立讯科技(北京)有限公司8年自主研发技术的ZigBee无线定位系统,已成功应用在最具“人情味”的北京地铁4号线大兴线隧道工程项目中。 本项目中“地铁隧道工程安全预警系统”共安装有:ZigBee工地安全基站 21个和50张ZigBee人员识别卡。开创了以ZigBee物联网新技术为核心的“地铁隧道工程安全预警系统”,这是为工程和人员安全保驾护航的最新应用。 2 蓝牙(Bluetooth) 2.1 蓝牙简介 蓝牙技术最初由爱立信创制。1999年5月20日,索尼爱立信、IBM、英特尔、诺基亚及东芝等业界龙头创立蓝牙特别兴趣组,制订蓝牙技术标准。1998年,爱立信公司希望无线通信技术能统一标准而取名“蓝牙”。

zigbee与wifi比较

zigbee与wifi比较 Zigbee 和Wi-Fi 的主要特性: Wifi是一个无线网络通信技术的品牌,目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网络产品之间的互通性。 1. 功耗: 无线网络接口在结点总功耗中占有相当大的比例。通常情况下,无线网络接口加电工作时按功率消耗由小到大的顺序有4种模式:睡眠模式(sleep)、空闲模式(idle)、接收模式(receive)、发送模式

(transmit)。当无线网络接口工作于睡眠模式时称结点处于睡眠状态,而当无线网络接口工作在其他三种模式时称结点处于活跃状态。网络接口处于睡眠状态时能耗特别低,处于空闲模式时的功率消耗与处于接收、发送模式时的功率消耗相差无几。所以将结点网络接口置于睡眠状态是降低结点功耗的关键,各种节能协议的设计也主要是围绕这个思想进行的。这种类型的节能协议主要由数据链路层的MAC子层实现。 (1). ZigBee的MAC信道接入机制有两种:无信标(Beacon)模式和有信标模式。 无信标模式就是标准的ALOHACSMA-CA的信道接入机制,终端节点只在有数据要收发的时候才和网络会话,其余时间都处于休眠模式,这样低平均功耗非常低。 有信标模式下,终端设备可以只在信标被广播时醒来,并侦听地址,如果没有侦听到自己的地址,则又转入休眠状态。信标对簇形网络(Clustertree network)和网状网(mesh network)的节点同步尤为重要,节点不用长时间侦听信道而消耗能量。 通信时从休眠状态转换到激活的时延都非常短,一般只需15ms,节点连接进入网络所需的时间仅为30ms。 网络拓扑结构对功率节省也有很重要的关系。星形和簇形网络结构比网状网结构更有利于功率节省。因为前者的终端节点不充当路由器的功能,只收发自己的数据,这样可以更节省更多功率。

分析局域无线通信协议WiFI-Bluetooth-ZigBee技术的优劣

分析局域无线通信协议WiFI,Bluetooth,ZigBee技术的优劣WIFI是目前应用最广泛的无线通信技术,传输距离在100-300M,速率可达300Mbps,功耗10-50mA,频段。 优点: 技术无线电波的覆盖范围广:WiFi的半径则可达100米,适合办公室及单位楼层内部使用。 技术速度快,可靠性高:802.1lb无线网络规范是IEEE802.1 l网络规范的变种,最高带宽为1Mbps,在信号较弱或有干扰的情况下,带宽可调整为 5.5Mbps、2Mbps和1Mbps,带宽的自动调整,有效地保障了网络的稳定性和可靠性。 技术无需布线:WiFi最主要的优势在于不需要布线,可以不受布线条件的限制,因此非常适合移动办公用户的需要,具有广阔市场前景。目前它已经从传统的医疗保健、库存控制和管理服务等特殊行业向更多行业拓展开去,甚至开始进入家庭以及教育机构等领域。 技术健康安全:IEEE802.1规定的发射功率不可超过100毫瓦,实际发射功率约6O~70毫瓦,手机的发射功率约200毫瓦至1瓦间,手持式对讲机高达5瓦,而且无线网络使用方式并非像手机直接接触人体,是绝对安全的。 缺点: 最大的缺点是安全性非常低,很容易泄露个人信息。稳定性比较差,用户体验度不是很好。 2.功耗大,大规模使用的情况下更明显。这导致其在智能家居里应用有限。 3.组网能力低,拓展空间有限。 蓝牙(Bluetooth? ):是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用—的ISM波段的UHF无线电波,点对点无线通讯,方圆10米范围内)。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制,当时是作为RS232数据线的替代方案。蓝牙可连接多个设备,克服了数据同步的难题。

ZIGBEE主要竞争对手分析

ZIGBEE主要竞争对手分析 一.ZIGBEE无线技术一鸣惊人 Zigbee是一种崭新的,专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。也是目前嵌入式应用的一个大热点。 Zigbee的特点主要有以下几个方面: 1.低功耗。在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个节点工作6~24个月,甚至更长。这是Zigbee的突出优势。相比较,蓝牙能工作数周、Wi-Fi可工作数小时。 2.低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10),降低了对通信控制器的要求,按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代码,而且Zigbee免协议专利费。 3.低速率。Zigbee工作在250kbps的通讯速率,满足低速率传输数据的应用需求。 4.近距离。传输范围一般介于10~100m之间,在增加RF发射功率后,亦可增加到1~3km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远。 5.短时延。Zigbee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3~10 s、Wi-Fi需要 3 s。

6.高容量。Zigbee可采用星状、片状和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65000个节点的大网。 7.高安全。Zigbee提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用接入控制清单 (ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准 (AES128)的对称密码,以灵活确定其安全属性。 8.免执照频段。采用直接序列扩频在工业科学医疗 2.4GHz(全球) (ISM)频段。 ZIGBEEZ在2004年推出2004(ZIGBEE 1.0)的基础上,年前又推出了功能更加强大的ZIGBEE2006协议栈,增加了ZIGBEE PRO 扩展指令集,功能更加强大; 据行家分析,ZIGBEE技术将在无线数传,无线传感器网络,无线实时定位,射频识别,数字家庭,安全监视, 无线键盘,无线遥控器,无线抄表,汽车电子,医疗电子,工业自动化等方面得到非常广阔的应用, 目前有个口 号”WIRELESS ANY WHERE”,要实现这个口号的目 标,Zigbee 技术的广泛应用 , 可能是一个重要的前提; 正是因为ZIGBEE具有广阔的市场前景,所以引来了全球众多厂商的青睐, 纷纷推出各种ZIGBEE无线芯片,无线单片机, ZIGBEE开发系统,形成了百花争艳的市场局面,这种局面,对应降低芯片价格,丰富ZIGBEE技术的应用软件,加快ZIGBEE技术普及,是大有好处的事情;

ZigBee和蓝牙分析与比较详解

ZigBee和蓝牙分析与比较详解 1 引言ZigBee是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,主要适合于自动控制、传感、监控和远程控制等领域,可以嵌入各种设备中,同时支持地理定位功能。IEEE802.15.4工作组定义了一种廉价的供固定、便携或移动设备使用的极低复杂度、成本和功耗的低速率无线连接技术。ZigBee联盟在制定ZigBee标准时,采用了IEEE802.15.4作为其物理层和媒体接入层规范。在其基础之上,ZigBee联盟制定了数据链路层(DLL)、网络层(NWK)和应用编程接口(API)规范,并负责高层应用、测试和市场推广等方面的工作。蓝牙也是一种短距离无线通信技术,自蓝牙规范发布以采,它在越来越多的领域得到了应用。比如工业自动控制、家庭自动化、电信级的音频传输、PDA、手机和PC机外设等。在ZigBee和蓝牙的关系上,ZigBee联盟认为ZigBee和蓝牙是互为补充,而不是互相竞争。本文将围绕技术和市场两个方面来分析ZigBee和蓝牙这两种短距离无线通信技术,证明蓝牙将在某些应用方面面临ZigBee技术的竞争。最后,对ZigBee和蓝牙的应用和发展提出了建议。 2 系统复杂性ZigBee的系统复杂性要远小于蓝牙的系统复杂性。这可以从它们的协议栈的参考模型(图1)中看出。ZigBee协议栈简单,实现相对容易,需要的系统资源也较少,据估计运行ZigBee需要系统资源约28Kb;蓝牙协议栈相对复杂,它需要系统资源约为250Kb。ZigBee定义了两种类型的设备:全功能设备FFD(Ful Functional Device)和简化功能设备RFD(Reduced Function Device)。网络为主从结构,一个网络有一个网络协调者(Coordinator)和最多可达65535个从属设备。网络协调者必须是FFD,它负责管理和维护网络,包括路由、安全性、节点的附着与离开等。一个网络只需要一个网络协调者,其他终端设备可以是RFD,也可以是FFD。RFD的价格要比FFD便宜得多,其占用系统资源仅约为4Kb,因此网络的整体成本比较低。从这一点来说,ZigBee非常适合有大量终端设备的网络,如传感网络、楼宇自动化等。 3 安全性ZigBee采用了分级的安全性策略:无安全性、接入控制表、32比特AES和128比特AES。如果系统是用于安全性要求不高的场景,可以选择级别较低的安全措施,从而换取系统成本和功耗的降低;反之,在安全性要求较高的应用场景(如军事),可以选择较高的安全级别。这样,厂商可以综合考虑功耗、系统处理能力、成本和应用环境等方面因素而采取适当的安全级别。ZlgBee分别在MAC层和NWK层采取了安全策略。在数据经过一跳就到达目的地时,ZigBee只用MAC层提供的安全机制;当在多跳的情况下,ZigBee就要依赖高层来保证安全。下面分述MAC层和NWK层的安全性。MAC层安全套件(Security Suites)基于以下三种操作模式:计数器(CTR,Counter)模式的AES加密、密码块链接模式(CBC-MAC,CiPher Block Chaining)的数据完整性、CTR和CBC-MAC相结合的加密和完整性(OW做CCM模式)。MAC层的AES加密算法可以保护MAC命令、信标、信息帧和应答帧的秘密性、完整性和真实性。MAC帧的头部有一个比特用来指示MAC帧是否加密。每一个密钥只与一个安全套件相关联。为了保证数据完整性,MAC层计算头部和净荷数据得到一个消息完整码(MIC,Message Integrity Code),其长度为4、8或16字节。同时,在每个MAC帧头也都有一个帧编号,用于防止帧丢失和帧重传。密钥的建立、安全操作模式的选择和对处理过程的控制则由高层来负责。NWK 层也使用AES,它的安全套件是基于CCM*操作模式。CCM*包括所有CCM的功能,同时提供只加密和只保证完整性的功能。使用CCM*允许单个密钥用于不同的安全套件。因此一个密钥并不只属于单个安全套件,一个高层应用可以灵活地指定NWK所用的安全套件。NWK层负责安全处理,但对处理过程的控制则由高层通过建立密钥和决定使用哪一种CCM*安全套件来实现。此外,帧序号和MIC也可以加在NWK帧中。蓝牙协议在基带部分定义了设备鉴权和链路数据流加密所需要的安全算法和处理过程。设备的鉴权是强制性的,所有的蓝牙设备均支持鉴权过程,而链路的加密则是可选择的。蓝牙设备的鉴权过程是基于问询一响应模式和共享

几种无线通信技术的比较

几种无线通信技术的比较 摘要:随着电子技术、计算机技术的发展,近年来无线通信技术蓬勃发展,出现了各种标准的无线数据传输标准,它们各有其优缺点和不同的应用场合,本文将目前应用的、无线通信方式进行了分析对比,并总结和预见了它们今后的发展方向。 关键词:Zigbee Bluetooth UWB Wi-Fi NFC Several Wireless Communications Technology Comparison Abstract:As the development of electronic technology,computer technology, wireless communication technology have a rapid development in recent years,emerged wireless data transmission standard,they have their advantages and disadvantages,and different applications,the application of various wireless communication were analyzed and compared,and summarized and foresee their future development. 一.几种无线通讯技术 (一)ZigBee 1.简介: Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。 ZigBee是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是,ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它必须具有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立,每个基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个ZigBee―基站‖却不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象,例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外,每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。

ZigBee、WiFi、蓝牙对比 无线技术全解析

ZigBee/WiFi/蓝牙对比:无线技术全解析 ZigBee引领物联网设备大步向前 ZigBee基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议,是一个开放的无线网络状网络技术。与传统星型、点对点、网状网络采用最低成本节点为所有联网设备提供覆盖的架构不同,ZigBee采用动态、自主的路由协议,基于AODV的路由技术。在AODV中,一个节点需要连接时,则将广播一条路由请求报文,其他节点在路由表中查找,如果有到达目标节点的路由,则向源节点反馈,源节点挑选一条可靠、跳数最小的路线,并存储信息到本地路由表以便用于未来所需,如果一条路由线路失败,节点能够简单的选择另一条替代路由线路。如果源和目的地之间的最短线路由于墙壁或多径干扰而被阻塞,ZigBee能够自适应的找到一条更长但可用的路由线路。这种独特的架构使ZigBee拥有近距离、低复杂度、自组织、低功耗、高数据速率的特点。 正因为ZigBee这些特点,使其主要适用于自动控制以及远程控制领域,目的是为了满足小型廉价设备的无线联网和控制,典型应用如无线传感网络,在家庭/商业自动化领域、智慧能源、健康医疗及零售等领域,ZigBee也被证明是可靠的无线网络解决方案。 在开发2.4 GHz ZigBee?无线网络应用时,设计工程师通常会面临系统分割的选择:对ZigBee的连接性及网络处理解决方案而言,最佳的整合层级为何?从效能、功耗及成本的角度来看,何者是最适合的选择——是将2.4 GHz无线收发器及处理核心整合为单芯片解决方案的ZigBee系统单芯片(SoC)比较好?还是具有独立收发器及主处理器的离散式方案较佳? 而随着ZigBee在自动化控制、移动互联网络、智能可穿戴设备领域越加频繁的应用,业内对于低耗能传感器及芯片在连通性和兼容性方面有着迫切的要求。对此,ZigBee联盟推出新协议920IP,该标准是全球首个基于互联网通讯协定第6版(IPv6)的无线网格网络(Mesh Networking)解决方案,未来将应用于低耗电量和低成本的家庭能源管理的网格网络及其相关设备中,提升物联网设备的能效和互通性。随着此协议的推出,ZigBee在物联网中的功能逐步完善,物联网设备效能将会极大提高。 WiFi后浪拍前浪

(国内标准)G无线技术ZIGBEE浅谈

(国内标准)G无线技术ZIGBEE浅谈

2.4G无线技术--Zigbee浅谈 ?zigbee概述 “ZigBee”是什么?从字面上猜像是壹种蜜蜂。因为“ZigBee”这个词由“Zig”和 “Bee”俩部分组成,“Zig”取自英文单词“zigzag”,意思是走“之”字形,“bee”英文是蜜蜂的意思,所以“ZigBee”就是跳着“之”字形舞的蜜蜂。不过,ZigBee且非是壹种蜜蜂,事实上,它和蓝牙类似是壹种新兴的短距离无线通信技术,国内也有人翻译成“紫蜂”。 这只蜜蜂的来头仍是要从它的历史开始说起,早于上世纪末,就已经有人于考虑发展壹种新的通信技术,用于传感控制应用(sensorandcontrol),这个想法后来于IEEE802.15工作组当中提出来,于是就成立了TG4工作组,且且制定了规范IEEE802.15.4。可是IEEE802的规范只专注于底层,要达到产品的互操作和兼容,仍需要定义高层的规范,于是2002年ZigBeeAlliance成立,正式有了“ZigBee”这个名词。俩年之后,ZigBee的第壹个规范ZigBeeV1.0诞生,但这个规范推出的比较仓促,存于壹些错误,且不实用。此后 ZigBeeAlliance又经过俩年的努力,推出了新的规范ZigBee2006,这是壹个比较完善的规范。据联盟最新的消息,今年年底将会发布更新版本的规范ZigBee2007,这个版本增加了壹些新的特性。 Zigbee是壹种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术,它是壹种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。它此前被称作“Home RF Lite”或“FireFly”无线技术,主要用于近距离无线连接。它有自己的无线电标准,于数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。

ZigBee和6LoWPAN深度比较

ZigBee 和6LoWPAN 传感网络比较按理说,ZigBee技术是最流行的低成本,低功耗的无线Mesh网络标准。打开ZigBee联盟网页,可以看到一个很好的采用新的standard.zigbee产品被用于家庭自动化,智能能源,商业楼宇自动化和其他低数据速率的无线网络。 ZigBee技术是一种网络层之上的IEEE 802.15.4标准的MAC。它的目的是提供一个标准的协议,传感器网络的互操作性。6LoWPAN,新的网络协议栈,与ZigBee类似。 所以,6LoWPAN的是什么?本质上,6LoWPAN的产品已进入市场作为ZigBee的竞争,因为它可以利用802.15.4,甚至更好,它可以运行在其他物理层,它允许无缝集成与其他IP为基础的系统。6LoWPAN 标准的低功耗无线个人区域网络IPv6的缩写;这个名字来源于IETF工作组。 那么,用哪一个得考虑下列因素。 6LoWPAN和ZigBee无线协议互操作性: 互操作性是选择无线协议时的主要因素之一。在技术方面,互操作性意味着应用程序不需要进行数据包的物理链路的限制。ZigBee定义了通信节点之间的802.15.4(第2层在IP世界)然后定义新的上层层到应用。这意味着ZigBee设备可以与其他ZigBee设备互操作,假设他们使用相同的配置文件(类似于蓝牙)。 6LoWPAN的提供与其他无线802.15.4设备的互操作性以及与设备上的任何其他IP网络链接(例如,以太网或Wi-Fi)用一个简单的桥接设备。ZigBee和ZigBee网络中非之间的衔接需要一个更复杂的应用层网关。关键的要求是,IPv6在网络最大传输单元(MTU)必须至少有1280字节的数据包(每个RFC 2460)。由于IEEE 802.15.4标准的数据包的大小是127字节,一个应用层必须实施允许IPv6数据报传输在第四层网络上。 6LoWPAN和ZigBee堆栈大小/分组开销: 当比较ZigBee、6LoWPAN网络上,一个熟悉的包格式和开销,因为这直接关系到网络的规模和有效载荷数据可用房间的缓解。虽然有其他形式,典型的配置如下。 Figure 1 (Archrock supplied diagram) Fctrl: Frame control bit fields Dep: Destination endpoint Clst: Cluster identifier Prof: Profile identifier Sep: Source endpoint

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