zigbee网络由哪些设备组成 物联网技术导论

ZigBee网络一般由协调器、路由器、终端三部分组成。
ZigBee是一个自组的、无线的、局域网。它同时是一个物联网，整个ZigBee网络的中心是协调器，它负责将数据传输收集起来；终端是传感器，用于感知物联网的各种数据（例如温度数据、湿度数据、水质数据等等）；如果终端和协调器之间距离或者需要多点联系，就需要路由器进入串联。
需要特别提出的，终端和协调器在硬件上是一致的，协调器相当于被选出来的一个“将”，进行“号召”，“自行”组网。
总之，ZigBee是物联网组网中的一部分，重点解决终端感知传递数据到协调器这里，最终由协调器通过无线传输数据到云端。

1、LoRa技术

LoRa简介：

物联网应用中的无线技术有多种，可组成局域网或广域网。组成局域网的无线技术主要有24GHz的WiFi，蓝牙、Zigbee等，组成广域网的无线技术主要有2G/3G/4G等。这些无线技术，优缺点非常明显，可如下图总结。在低功耗广域网（Low Power Wide Area Network, LPWAN）产生之前，似乎远距离和低功耗两者之间只能二选一。当采用LPWAN技术之后，设计人员可做到两者都兼顾，最大程度地实现更长距离通信与更低功耗，同时还可节省额外的中继器成本。

LoRa 是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络。目前，LoRa 主要在全球免费频段运行，包括433、868、915 MHz等。

LoRa技术具有远距离、低功耗（电池寿命长）、多节点、低成本的特性。

2、ZigBee技术

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。

主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。

ZigBee是一种无线连接，可工作在24GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)和915 MHz(美国流行)3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率，它的传输距离在10-75m的范围内,但可以继续增加。

作为一种无线通信技术，ZigBee具有如下特点：

(1) 低功耗: 由于ZigBee的传输速率低,发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式，功耗低,因此ZigBee设备非常省电。据估算，ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间,这是其它无线设备望尘莫及的。

(2) 成本低： ZigBee模块的初始成本在6美元左右，估计很快就能降到15—25美元, 并且ZigBee协议是免专利费的。低成本对于ZigBee也是一个关键的因素。

(3) 时延短: 通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，典型的搜索设备时延30ms,休眠激活的时延是15ms, 活动设备信道接入的时延为15ms。因此ZigBee技术适用于对时延要求苛刻的无线控制(如工业控制场合等)应用。

(4) 网络容量大： 一个星型结构的Zigbee网络最多可以容纳254

个从设备和一个主设备， 一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络, 而且网络组成灵活。

(5) 可靠: 采取了碰撞避免策略，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式， 每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可以进行重发。

(6) 安全： ZigBee提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查功能,支持鉴权和认证， 采用了AES-128的加密算法,各个应用可以灵活确定其安全属性。

ZigBee是一种低速短距离传输的无线协议，底层是采用IEEE 802154标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。
用于智能家居比较多。
NB-IOT和LORA是长距离传输的无线协议，NB-IOT主要用于国内，LORA国外用的相对多。
用于远程 *** 电表、水表比较多。

Zigbee和nb的区别：

zigbee硬件费贵，和NB差不多，但NB要流量费而Zigbee不用，zigbee低功耗，NB平时睡觉，几乎没有功耗，但受刺激后惊醒大哄一声呼唤服务器，如果此时有任务赶紧交给它，要不然又睡死了，你只能在下次闹钟叫醒它后才能联系服务器，它将服务器交给的工作做完后又睡得死死的。

ZigBee，也称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE 802154标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。

ZigBee的应用技术：

ZigBee是一项新型的无线通信技术，适用于传输范围短数据传输速率低的一系列电子元器件设备之间。 ZigBee无线通信技术可于数以千计的微小传感器相互间，依托专门的无线电标准达成相互协调通信，因而该项技术常被称为Home RF Lite无线技术、FireFly无线技术。

ZigBee无线通信技术还可应用于小范围的基于无线通信的控制及自动化等领域，可省去计算机设备、一系列数字设备相互间的有线电缆，更能够实现多种不同数字设备相互间的无线组网，使它们实现相互通信，或者接入因特网。

首先，什么是ZigBee：
ZigBee 是一种基于标准的远程监控、控制和传感器网络应用技术。为满足人们对支持低数据速率、低功耗、安全性和可靠性，而且经济高效的标准型无线网络解决方案的需求，ZigBee 标准应运而生。核心市场是消费类电子产品、能源管理和效率、医疗保健、家庭自动化、电信服务、楼宇自动化以及工业自动化。

其次，什么是ZigBee模块：
围绕ZigBee芯片技术推出的外围电路，称之为“ZigBee模块”，常见的ZigBee模块都是遵循IEEE802154的国际标准，并且运行在24GHZ的频段上，另外，欧洲的标准是868MHZ、北美是915MHZ。ZigBee模块的产品如四信F8913C、F8913D等一系列产品。

最后，ZigBee模块的功能是：
目前ZigBee模块更多是替代原有有线的控制方式，而采用无线控制，做到节约布线，突破距离控制限制，并且通过组建网络实现设备间的联动。

目前已知的ZigBee产品已广泛应用于物联网产业链中的 M2M 行业，如智能电网、 智能交通、智能家居、金融、移动 POS 终端、供应链自动化、工业 自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、 遥感勘测、军事、空间探索、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。

Zigbee网络的组建过程主要包括以下步骤：

部署网关：网关是连接物联网设备和其他网络的中心设备，在Zigbee网络中需要先部署一个网关。

配置节点：节点是Zigbee网络中的基本单元，在网络组建过程中需要配置每个节点的信息，包括节点地址、通信频率等。

组建网络：通过网关将节点连接在一起，形成一个Zigbee网络。

设置网络配置：设置Zigbee网络的相关参数，如通信频率、信道、网络安全等。

启动网络：启动Zigbee网络，节点之间开始进行通信。

Zigbee网络的组建过程需要对网络结构、通信协议、安全性等因素进行综合考虑，确保网络的可靠性和安全性。

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