Zigbee通信的简要说明

小夏 科技 更新 2024-02-02

Zigbee协议是基于802的短距离、低功耗、低速率无线通信协议15.4个标准,在物联网领域经常使用,在个人家庭领域也有一些应用。 Zigbee 名称**是指依靠嗡嗡声 (zig) 振动翅膀的舞蹈来传达信息的蜜蜂。

Zigbee 网络架构。

低功耗:两块电池可以使用半年到两年左右,功耗非常低,可以长时间运行。

低成本:对于制造商来说,它是免版税的。 至于硬件成本,目前 Zigbee 模块在 2024 年的成本约为 2 美元,并且还在继续下降,估计未来可能只有 1 美元。 此外,它的**尺寸比蓝牙和wifi小得多,对应的Zigbee产品对单片机和内存资源的要求也较低,因此制造集成成本也相对较低。

低速率:速率为20-250kbps,相对较低。

短距离:传输距离通常在100米以内。

短延迟:延迟约为 15-30ms。

高容量:理论上,Zigbee 网络最多可容纳 65,535 个节点,因为 Zigbee 协议基于 IEEE 80215.4 标准,地址空间为 16 位,这意味着最多可以有 2 个 16 - 1 = 65,535 个不同的网络地址,但在实际应用中,每个 Zigbee 网络的直接子节点数量限制为 254 个,这是因为部分 16 位地址用于识别网络中的设备, 另一部分用于识别父节点和子节点之间的关系,同时还要考虑广播地址、保留地址等因素。

高安全性:**安全模式,第一级非安全模式(无安全),设备之间不使用加密或认证机制,数据以明文形式传输; 二级访问控制列表(Access Control List,简称ACL)安全模式使用ACL来防止未经授权的设备访问网络或获取数据。 高安全模式,使用高级加密标准(AES 128 位)进行加密,并使用网络密钥、应用程序机密和设备之间的共享密钥进行身份验证。

工作频段:主要工作在三个频段,欧洲频段为868 MHz,北美频段为902 MHz至928 MHz,ISM(工业、科学和医疗)频段为2目前使用较为广泛的 4 GHz 频段为 24G频段。

网络架构:支持星形、网状、树形三种形式。

设备类型:协调器、路由器和设备终端。 协调器是网络的核心,负责整个网络的形成和管理,路由器除了收发数据外,还可以作为中继,类似于网状网络,设备终端是一种简化的设备,用于采集数据,并与协调器和路由器连接。

Zigbee 具有加密、认证、密钥管理和访问控制机制,相对安全,加密使用 AES-128,但没有网络是完全安全的。

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