談論到Zigbee模塊相信大家并不陌生,它消耗低,高可靠性及價格低廉一直深受喜愛。那么Zigbee模塊有哪些應用場景呢?本文將會解析Zigbee模塊的方方面面。
Zigbee模塊簡介
Zigbee網絡是一種主從式結構網絡(或者說MESH網絡結構)是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網絡平臺。在整個網絡范圍內,每個ZigBee網絡節點(FFD)不僅本身可以作為監控對象,例如網絡中所連接的傳感器可直接進行數據采集和監控,還可以自動中轉別的網絡節點傳過來的數據資料。除此之外,每一個ZigBee網絡節點還可在自己的信號覆蓋范圍內,和多個不承擔網絡信息中轉任務的孤立的子節點(RFD)進行無線連接。
每個Zigbee網絡由一個Coordinator(協調器),N個Router(路由器)或N個End Device(終端節點)構成
Coordinator:是Zigbee網絡的創建者,在一個Zigbee網絡中必須存在
Router(路由器)可以收發數據,也能為其它節點提供自動路由(自動中繼),路由路徑是自動獲得的,無需用戶設定
Router(路由器)的自動路由是動態維護的,當其中一條路徑發生故障,會自動跳轉到其它可用的路徑
End Device(終端節點)沒有路由功能,可以收發數據,可以通過指令設定進入休眠狀態,達到低功耗的目的
ZigBee模塊現狀
目前ZigBee模塊更多是替代原有有線的控制方式,而采用無線控制,做到節約布線,突破距離控制限制,并且通過組建網絡實現設備間的聯動。目前已知的ZigBee應用有工業、農業、石油化工、物聯網、智能家居、智能照明、智慧城市等。
直接購買ZigBee模塊省去了ZigBee開發周期,能在推廣項目上搶到先機。ZigBee模塊是已經包含了所有外圍電路和完整協議棧的能夠立即投入使用的產品,已經經過了廠家的優化設計,和老化測試,有一定的質量保證。
Zigbee模塊的原理圖
ZigBee模塊的硬件組成
優秀可靠的zigBee應用“模塊”具有在硬件上設計緊湊,體積小,貼片式焊盤設計,可以內置Chip或外置SMA天線,通訊距離從100米到1200米不等,還包含了ADC,DAC,比較器,多個IO,I2C等接口和用戶的產品相對接。
ZigBee模塊的軟件組成
軟件上包含了完整的ZigBee協議棧,并有自己的PC上的配置工具,采用串口和用戶產品進行通訊,并可以對模塊進行發射功率,信道等網絡拓撲參數的配置,使用起來簡單快捷。
透傳模塊的好處在于用戶不需要考慮模塊中程序如何運行的,用戶只需要將自己的數據通過串口發送到模塊里,然后模塊會自動把數據用無線發送出去,并按照預先配置好的網絡結構,和網絡中的目的地址節點進行收發通訊了,接收模塊會進行數據校驗,如數據無誤即通過串口送出。
不過目前來說,大多數用戶應用Zigbee技術,都會有自己的數據處理方式,以致每個節點設備都會擁有自己的CPU以便對數據進行處理,所以仍可以把模塊當成一種已經集成射頻、協議和程序的“芯片”。
Zigbee模塊的應用
Zigbee模塊最主要的功能是:某個將串口收到的數據,通過Zigbee協議發送到對應的模塊,對應的模塊收到無線數據后,將數據通過串口輸出。即,簡單來看,2個Zigbee模塊就相當于一條串口線。
總結
在目前的無線通信技術中,低功耗、低成本、低復雜度、低速率的近程無線網絡通信技術Zigbee模塊首屈一指,因此還是非常值得在實際開發項目中使用的。