十博-面向2.4GHz和1GHz以下频段的ZigBee技术

本文摘要:ZigBee标准已经推出多年,面临与其他无线标准相似的挑战,包括ZigBee联盟成员之间关于不同发展阶段、早期用户不兼容和正确发展方向的许多争论。

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ZigBee标准已经推出多年,面临与其他无线标准相似的挑战,包括ZigBee联盟成员之间关于不同发展阶段、早期用户不兼容和正确发展方向的许多争论。但是随着公共适用于规范,Zigbee标准进入了成熟期的发展阶段。Gigbee ID允许的所有方案都必须先通过Gigbee应用于规格检查,才能确保最终客户应用层的兼容性。

测试机构通过测试阶段,不仅确保所有设备使用相同的网络层标准(即Gigbee Pro功能集)在线传输数据,还确认这些设备之间是否需要安全通信。测试程序还会检查具有ZigBee证书ID的最终产品是否通过了严格的测试,以确保应用程序发送的信息符合公共应用程序规范的协议。这种公共应用程序规范兼容性通过一组易于识别的徽标,使最终用户知道反对的应用程序规范。

当前生成的应用程序规范为(图1): zigbeesmartenergy、ZigBeeHomeAutomation、ZigBeeHealthCare和ZigBee一些公共应用程序规范仍在开发中,但大部分最重要的技术规范已最终确认,市面上有很多通过这些规范证书的产品。目前市场上最具影响力的应用规范有ZigbeeSmartEnergy、ZigBeeHomeAutomation、zigbeetelecommunicationservices和ZigBeeRemoteControl。ZigBeeSmartEnergy标准规定了具有多种能源管理和控制功能的设备,例如终端用户可以与网络交互的电表、阻抗控制装置或室内标记。

ZigBeeHomeAutomation标准涵盖区域灯电源、调光器、加热、通风和空调(HVAC)和窗帘控制等设备。另一个新的终端产品公共应用规范是ZigBeeRemoteControl。考虑到这个遥控器标准的初始命名,一般称为ZigBeeRF4CE。

该规范需要构建用作消费者电子产品(如电视或机顶盒)的原始下一代RF遥控器。在遥控器和家电设备之间建立AES加密双向通信链路,需要红外线遥控等视线(line-of-sight)控制装置。因为可以在电视和遥控器之间建立双向通信(backchannel),所以这个功能丰富的新遥控器需要提高用户体验。

ZigBee基于IEEE802.15.4-2003标准。也就是说,IEEE应用程序可以用于国际IEEE标准中规定的媒体访问控制层(MAC)和物理层(PHY)功能。IEE标准的物理层规范描述了调制方法、数据速率、设备功能、数据传输概念和可用频段。

其中最有名的频段是2.4GHzISM频段。IEEE802.15.4标准允许在此全球频段的数据速率为250kbps。此外,该频带还用于其他技术,如IEEE802.11或IEEE802.15.1、众所周知的Wi-Fi和蓝牙技术。

802.15.4利用扩展频谱技术,在这个高度密集的频段提高应用于设备的抗干扰能力,使ZigBee设备能够在蓝牙网络共存的环境中长时间工作。该标准用于另一个非常简单的附加功能:地区频段。该地区频率范围通常被称为sub-1GHz,也称为频率低于1GHz的频段。由于频率低,使用这些频段可以应用于设备,获得更好的信号传输距离和传播效果。

使用这样的频段,室内环境中多路径传播等负面效果增加。2.4GHz信号在室内环境中更容易集成到墙壁、金属元件光线和干燥的空气中。目前,批准的这些频段有4个,其明确的频段和地区为日本,950MHz是。北美和澳大利亚,902MHz;欧洲,868MHz;中国,780MHz。

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开发人员应利用这些频段,构建适合全球和地区拒绝的产品,并确保在不同频段可用于同一个应用层协议和网络层协议的产品。它可以充分利用灵活的无线参数配置(如输出功率)的优点。在这些频段使用可能有助于智能抄表或住宅自动化等应用领域。因为产品很容易获得更大的传输距离或穿墙功能。

无线网络可以覆盖整个建筑物,而无需使用廉价的电力放大电路。Sub-1GHz信号的优点之一是,位于普通建筑物地下室的电表可以连接到一楼的室内显示器。

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