前言：

為了方便查看博客，特意申請(qǐng)了一個(gè)公眾號(hào)，附上二維碼，有興趣的朋友可以關(guān)注，和我一起討論學(xué)習(xí)，一起享受技術(shù)，一起成長(zhǎng)。

---

1.概念

zigbee:是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)，又稱(chēng)紫蜂協(xié)議。

Zigbee是基于IEEE802.15.4的通信協(xié)議，IEEE802.15.4處理低級(jí)MAC層和物理層協(xié)議，而Zigbee協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)層和API進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。簡(jiǎn)言之，ZigBee就是一種便宜的、低功耗、自組網(wǎng)的近程無(wú)線通訊技術(shù)。

ZigBee協(xié)議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問(wèn)控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網(wǎng)絡(luò)層(NWK)、應(yīng)用層(APL)等。其中物理層和媒體訪問(wèn)控制層遵循IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2.特點(diǎn)

Zigbee是一個(gè)由可多到65000個(gè)無(wú)線數(shù)傳模塊組成的一個(gè)無(wú)線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，每一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳模塊之間可以相互通信，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的距離可以從標(biāo)準(zhǔn)的75米無(wú)限擴(kuò)展。

ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無(wú)線通訊技術(shù)。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用，適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。

(1)低功耗：

在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號(hào)干電池可支持1個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6-24個(gè)月，甚至更長(zhǎng)。這是ZigBee的突出優(yōu)勢(shì)。相比之下藍(lán)牙可以工作數(shù)周、WiFi可以工作數(shù)小時(shí)；

(2)低成本：

通過(guò)大幅簡(jiǎn)化協(xié)議是成本很低(不足藍(lán)牙的1/10)，降低了對(duì)通信控制器的要求，按預(yù)測(cè)分析，以8051的8位微控制器測(cè)算，全功能的主節(jié)點(diǎn)需要32KB代碼，子功能節(jié)點(diǎn)少至4KB代碼，而且ZigBee的協(xié)議專(zhuān)利免費(fèi)；

(3)低速率：

ZigBee工作在250kbps的通訊速率，滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求；

(4)近距離：

傳輸范圍一般介于10～100m之間，在增加RF發(fā)射功率后，亦可增加到1-3km。這指的是相鄰節(jié)點(diǎn)間的距離。如果通過(guò)路由和節(jié)點(diǎn)間通信的接力，傳輸距離將可以更遠(yuǎn)；

(5)短時(shí)延：

ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。相比較，藍(lán)牙需要3-10s、WiFi需要3s；

(6)高容量：

ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)，最多一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可管理254個(gè)子節(jié)點(diǎn);同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)；

(7)高安全：

ZigBee提供了三級(jí)安全模式，包括無(wú)安全設(shè)定、使用接入控制清單(ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES128)的對(duì)稱(chēng)密碼，以靈活確定其安全屬性；

(8)免執(zhí)照頻段：

采用直接序列擴(kuò)頻在工業(yè)科學(xué)醫(yī)療2.4GHz(全球)頻段。

IEEE 802.15.4（ZigBee）工作在ISM頻帶，定義了兩個(gè)頻段，2.4GHz頻段和896/915MHz頻帶。在IEEE 802.15.4中共規(guī)定了27個(gè)信道：

a.在2.4GHz頻段，共有16個(gè)信道，信道通信速率為250kbps；

b.在915MHz頻段，共有10個(gè)信道，信道通信速率為40kbps；

c.在896MHz頻段，有1個(gè)信道，信道通信速率為20kbps

3.ZigBee 應(yīng)用范圍

ZigBee 已廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的M2M 行業(yè)，如智能電網(wǎng)、智能交通、智能家居、金融、移動(dòng)POS 終端、供應(yīng)鏈自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化、智能建筑、消防、公共安全、環(huán)境保護(hù)、氣象、數(shù)字化醫(yī)療、遙感勘測(cè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水務(wù)、煤礦、石化等領(lǐng)域。

4.目前主要的ZigBee芯片

**CC2530 ：**內(nèi)核就是一個(gè)增強(qiáng)型的8051 內(nèi)核，從而降低了芯片成本。每塊CC2530 大約15 塊RMB。

**EM357：**高性能ZigBee/802.15.4系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)，基于ARM Cortex-M3內(nèi)核，集成了2.4GHz IEEE 802.15.4無(wú)線收發(fā)器和32位微處理器、閃存和RAM以及支持網(wǎng)絡(luò)級(jí)調(diào)試的功能強(qiáng)大硬件。

5.Zigbee 無(wú)線控制解決方案

6.幾種無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)對(duì)比

藍(lán)牙：

是一種支持設(shè)備短距離通信（一般10m內(nèi)）的無(wú)線電技術(shù)。能在包括移動(dòng)電話、PDA、無(wú)線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無(wú)線信息交換。這種技術(shù)通訊距離太短，同時(shí)屬于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊方式。

**WIFI：**其實(shí)就是 IEEE 802.11b 的別稱(chēng)，是由一個(gè)名為“無(wú)線以太網(wǎng)相容聯(lián)盟”（Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA）的組織所發(fā)布的業(yè)界術(shù)語(yǔ)，中文譯為“無(wú)線相容認(rèn)證”。它是一種短程無(wú)線傳輸技術(shù)，能夠在數(shù)百米范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無(wú)線電信號(hào)。它的最大特點(diǎn)就是方便人們隨時(shí)隨地接入互聯(lián)網(wǎng)。

**315M/433M/868M/915M：**這些無(wú)線射頻技術(shù)廣泛運(yùn)用在車(chē)輛監(jiān)控、遙控、遙測(cè)、小型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無(wú)線標(biāo)簽、身份識(shí)別、非接觸RF等場(chǎng)所。

ZigBee：

相比433/315技術(shù)，解決了同頻干擾、傳送距離短、非雙向通信、有無(wú)線盲區(qū)等問(wèn)題。相比藍(lán)牙技術(shù)，解決了傳輸距離短（手機(jī)、電腦上的藍(lán)牙有效通訊距離小于10米）、功耗大、成本高等問(wèn)題。相比WiFi技術(shù)，解決了傳輸距離短（信號(hào)不能進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)，一般跨層后信號(hào)就微弱到不能使用的程度）、功耗大、成本高等問(wèn)題。

##參考：

1.主流的智能家居的通信技術(shù)除了 ZigBee 和 Wi-Fi，還有哪些？

2.通俗易懂介紹一下ZigBee的特性

3.ZigBee最全資料介紹

4.[ZigBee] 1、 ZigBee簡(jiǎn)介

5.基于ZigBee的家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用