ZigBee无线技术的Zigbee技术特点

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。也是嵌入式应用的一个大热点。

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、WiFi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3~10s、WiFi需要3s。

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24GHz(全球) (ISM)频段。

通过上网搜罗相关的技术文章和看一些前辈的学习经验，我觉得对于ZigBee的学习应该按照如下的步骤进行。

选择微控制器。目前，很多公司都提供zigbee解决方案，尤其是很多微控制器制造商，更是都推出了自己的支持IEEE802154的芯片。面对如此五花八门的市场，我觉得自己还是应当保持清醒。我们不能只听芯片制造商的一面之辞。说白的，所有的商家都是在推销自己的商品，都是在追求自己的利益最大化。对于控制器的选择上，我觉得还是应该选择自己熟悉的控制器。比如，自己比较熟悉51系列单片机，就不要一味为了所谓的低功耗去选择AVR系列了。对于初次涉足这个领域，我们的核心目的是熟悉zigbee协议和无线通信的原理机制，至于如何做到低功耗，我想这不是这个阶段应该考虑的。当然，如果我们的无线通讯系统已经搭建好，并且可以可靠工作了，那作为锦上添花，我们可以再去考虑低功耗，甚至可以考虑更换控制器。对于我来讲，我想初步定为选择CC2430作为控制器和无线收发器。因为自己还是相对来讲更为熟悉51系列，而CC2430的内核控制器是8051。

选择开发工具。在开发工具的选择上，我想应该是比较费脑筋的。因为目前来讲，绝大多数的开发商，他们并不提供源代码，协议栈都是以封装库德形式给出的，这对于我们深入了解协议显然是非常不利的。经过多方比较，初步选定为深圳无线谷公司提供的C51RF-3-CC2430无线开发平台，主要原因有:（1）入门价格低，但性能据说比较可靠，功能相对齐全，而且从说明来看具有国外同类产品的几乎全部功能；（2）C51源代码公开；（3）已有一定的用户群，而且多数是高校教育机构。

ZigBee协议栈源代码。ZigBee技术的核心是几万行ZigBee/802154 C51源代码，这些源代码和ZigBee无线单片机芯片配合，完成数据包装收发，校验，各种网络拓扑，路由计算等复杂的功能。真是因为这个协议栈是ZigBee技术的核心。所以各个国外厂家都几乎一律不提供协议栈源代码，而是提供协议栈目标码库文件。虽然目标码库文件和原代码都能实现ZIGBEE协议栈功能，但从开发/使用方便性上而言，两者间有下列明显差异:（1）源代码对使用者是全透明的，使用者可以任意修改，添加自己需要的功能，目标码不能改动任何地方；（2）ZigBee目标码库内部一般代有内部控制/限制信息，如某国外著名厂家提供的免费协议栈是三个月限制版，到时间该目标码协议栈将自动停止运行，用户需要交纳专利费后才能继续使用。而源代码协议栈对用户完全透明，不会有这样问题；（3）源代码协议栈有C语言写成，可以在不同微控制器上移植，而目标代码库只能支持特定的微控制器：（4）源代码协议栈可以方便帮助使用者理解ZigBee协议内部结构，实现方法。这点选择深圳无线谷的设备已经能够满足了。

动手实战。

现在的目的只有一个就是尽快熟悉无线通信原理和相关协议栈的具体实现，搭建起无线通信平台，至于传感器网络都是在这之后的第二步工作要做的了。

近日通过小黄鱼购入了别人自制的zigbee2mqtt网关，踩了很多坑，学习了很多知识。写个笔记记录下来。

zigbee2mqtt自制网关，购买连接不附，需要的可以自己搜索。购入价72含运费。自制网关芯片组为cc2530+esp12。运行系统为tasmota。

工作模式主要有两种

自己学习了一下这个设备，发现网上大部分都是cc25xx芯片通过usb连接ha，其实原本设计就是usb dongle。后来比较著名的就是妖神设计的将esp8266和cc2530连起来，以wifi作为媒介转发，免去受usb必须插在宿主机上的限制。

芯片组上cc25xx差别主要体现在带机量上。目前没有比对过，不评价。

这个是将zigbee设备识别，并转为mqtt协议的软件，支持千种以上设备，通用性较强，界面友好。 网址

这是一个通用消息软件，详细内容可以自行网上搜索。在homeassistant下作用就是可以通过mqtt discovery自动发现mqtt设备。通常需要一个MQTT broker作为服务器转发消息。基本概念上有消息发布者及订阅者。消息发布者根据topic（主题）发布消息，订阅者订阅该topic读取消息。

zigbee设备与自制zigbee网关配对。

方案2优点就是无需zigbee2mqtt软件。缺点就是对于mqtt homeassistant需要通过configurationyaml自己配置设备。

方案1有点就是zigbee2mqtt软件直接可在homeassistant中集成并识别。缺点就是zigbeemqtt无法识别的设备自己还是要手工设置。

方案1

zigbee协议最终是在具体的芯片上实现一个的软件，就像你所写的任何一个单片机程序一样，而ZigBee协议通常只会是整个应用程序的一部分，用户还要在协议之外写代码来控制运行ZigBee协议的单片机与其他设备进行串口通信，SPI和USB也行。

ZigBee通信就像是另一个“串口一样”。

以下回答仅供参考：

ZigBee是基于IEEE802154标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。

再次，为何在智能家居里面，ZigBee比较占优势呢，那是因为ZigBee具备MESH型网络拓扑结构，能够使家庭内的所有设备都接入到这个网络之中，其他的一些无线技术并不具备MESH网络。

百度百科上对于ZigBee的介绍是这样的：

ZigBee是基于IEEE802154标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称（又称紫蜂协议）来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“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。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技术和wifi、蓝牙可以有个对比。注重低功耗、短距离、低速率。应用现在不广泛，主要在工业物联网和智能家具这两大块。

蓝牙现在最多只能1对8，不能自由组网。而且芯片还贵，不能穿墙。不能群控，工业用不行。单对单的工业用来干什么？wifi成本的问题，加上功耗大。

zigbee工业用很方便，就是现在开发配套的少，因为出的时间晚。现在和蓝牙、wifi在“斗狠”，因后两者在手机上的普及，使得zigbee发展略微“艰苦”。最新的蓝牙标准也实现了超底功耗，wifi也在努力，这让zigbee面临严重的压力。还好，zigbee是开源的，可以自己修改协议，这点算是优势吧。我老师说，物联网中，zigbee不是最好的选择，最好的当然是蓝牙和wifi(这就是市场占有率的优势！)，可是在资源有限的情况下，zigbee是最好的选择。

通过对网络当时可利用的所有路径进行搜索，分析它们的位置关系以及远近。

网络中数据传输的路径并不是预先设定的，而是传输数据前，通过对网络当时可利用的所有路径进行搜索，分析它们的位置关系以及远近，然后选择其中的一条路径进行数据传输。在网络管理软件中，路径的选择使用的是“梯度法”。

即先选择路径最近的一条通道进行传输，如传不通，再使用另外一条稍远一点的通路进行传输，以此类推，直到数据送达目的地为止。动态路由结合网状拓扑结构，就可以很好解决这个问题，从而保证数据的可靠传输。

扩展资料：

Zigbee协议要求规定：

1、每个ZigBee设备都与一个特定模板有关，是公共模板或私有模板。这些模板定义了设备的应用环境、设备类型以及用于设备间通信的簇。公共模板可以确保不同供应商的设备在相同应用领域中的互 *** 作性。

2、MAC层负责相邻设备间的单跳数据通信。它负责建立与网络的同步，支持关联和去关联以及MAC层安全：它能提供二个设备之间的可靠链接。

3、ZigBee协调器为启动和配置网络的一种设备。协调器可以保持间接寻址用的绑定表格，支持关联，同时还能设计信任中心和执行其它活动。一个ZigBee网络只允许有一个ZigBee协调器。

参考资料来源：百度百科-ZigBee技术

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