Zigbee通訊的簡要說明

Mondo 科技 更新 2024-02-02

Zigbee協議是基於802的短距離、低功耗、低速率無線通訊協議15.4個標準,在物聯網領域經常使用,在個人家庭領域也有一些應用。 Zigbee 名稱**是指依靠嗡嗡聲 (zig) 振動翅膀的舞蹈來傳達資訊的蜜蜂。

Zigbee 網路架構。

低功耗:兩塊電池可以使用半年到兩年左右,功耗非常低,可以長時間執行。

低成本:對於製造商來說,它是免版稅的。 至於硬體成本,目前 Zigbee 模組在 2024 年的成本約為 2 美元,並且還在繼續下降,估計未來可能只有 1 美元。 此外,它的**尺寸比藍芽和wifi小得多,對應的Zigbee產品對微控制器和記憶體資源的要求也較低,因此製造整合成本也相對較低。

低速率:速率為20-250kbps,相對較低。

短距離:傳輸距離通常在100公尺以內。

短延遲:延遲約為 15-30ms。

高容量:理論上,Zigbee 網路最多可容納 65,535 個節點,因為 Zigbee 協議基於 IEEE 80215.4 標準,位址空間為 16 位,這意味著最多可以有 2 個 16 - 1 = 65,535 個不同的網路位址,但在實際應用中,每個 Zigbee 網路的直接子節點數量限制為 254 個,這是因為部分 16 位位址用於識別網路中的裝置, 另一部分用於識別父節點和子節點之間的關係,同時還要考慮廣播位址、保留位址等因素。

高安全性:**安全模式,第一級非安全模式(無安全),裝置之間不使用加密或認證機制,資料以明文形式傳輸; 二級訪問控制列表(Access Control List,簡稱ACL)安全模式使用ACL來防止未經授權的裝置訪問網路或獲取資料。 高安全模式,使用高階加密標準(AES 128 位)進行加密,並使用網路金鑰、應用程式機密和裝置之間的共享金鑰進行身份驗證。

工作頻段:主要工作在三個頻段,歐洲頻段為868 MHz,北美頻段為902 MHz至928 MHz,ISM(工業、科學和醫療)頻段為2目前使用較為廣泛的 4 GHz 頻段為 24G頻段。

網路架構:支援星形、網狀、樹形三種形式。

裝置型別:協調器、路由器和裝置終端。 協調器是網路的核心,負責整個網路的形成和管理,路由器除了收發資料外,還可以作為中繼,類似於網狀網路,裝置終端是一種簡化的裝置,用於採集資料,並與協調器和路由器連線。

Zigbee 具有加密、認證、金鑰管理和訪問控制機制,相對安全,加密使用 AES-128,但沒有網路是完全安全的。

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