Zigbee入门概念及背景知识_zigbee背景-程序员宅基地

技术标签： Zigbee无线设备通信  物联网  嵌入式硬件  iot  

1、学习Zigbee之前首先要了解一下Zigbee与单片机的学习方法不同之处和难点在哪。

学习Zigbee相对于学习51单片机、STM32的难点：

  • 学习Zigbee不仅仅是学习控制器本身，还要掌握一堆叫做协议栈的代码和网络的一些相关东西，学习的任务量比较大。
  • 互联网关于Zigbee相关的深入实用的资料比较少，而Zigbee厂商TI提供的资料并不是安装学习中循序渐进的学习思路来板书的，加之都是英文，初学者学习起来非常费劲，学习效果不理想。
  • 在学习的过程中，初学者不知道利用一些软件或硬件上的工具来学习，导致学习效率不高，事倍功半。

2、什么是Zigbee？它能用来干什么？为什么要引入Zigbee？

  • Zigbee是无线设备之间的一种通信方式，类似人和人之间用普通话交流，普通话就是一种通信方式。Zigbee、Zigbee通信方式、Zigbee协议说的是一回事。
  • Zigbee的作用是构建无线局域网。ZIgbee网络中的节点、无线模块、无线设备说的是一个东西。
  • 如果一个无线局域网用于传感器的数据收集和监控，那么这个网络就叫做无线传感器网络。也就是说无线传感器网络是无线局域网的一个具体应用。
  • ZIgbee应用：家居（智能家居领域最广）、工业（传统有线设备组网通信方式：现场总线、CAN、485等）、矿产（矿工下矿信息监测和通信）、农业、医疗等

3、三种创建无线通信设备的特点：

  • 蓝牙：功耗低，组网网络节点数较少
  • WIFI：通信速率比较大，功耗大等
  • ZIgbee：
    • 优点：可以组建大规模的网络，功耗低（TI CC2530正常工作电流8mA，最低工作时可以达到几uA）
    • 缺点：通信速率比较小，最大250KBPS

4、Zigbee组网和以太网组网的区别

Zigbee组网和以太网组网是两种不同的网络组网技术，它们在用途、拓扑结构和通信特性上存在一些区别。以下是它们之间的主要区别：

  • 用途：
    • Zigbee组网：Zigbee是一种低功耗、近距离、无线传感器网络协议，通常用于物联网（IoT）应用中。它适用于连接和控制大量低功耗设备，如传感器、开关和智能家居设备。
    • 以太网组网：以太网是一种局域网（LAN）技术，通常用于计算机网络中。它用于高速数据传输，适用于连接计算机、服务器、路由器和其他网络设备。
  • 拓扑结构：
    • Zigbee组网：Zigbee支持多种拓扑结构，包括星型、网状和混合拓扑。其中，网状拓扑是最常见的，设备可以通过中继器相互连接，实现多跳通信，提高网络范围和覆盖性。
    • 以太网组网：以太网通常采用总线拓扑或星型拓扑。在总线拓扑中，所有设备都通过共享的传输介质连接在一起，而在星型拓扑中，每个设备都直接连接到中央交换机或路由器。
  • 通信特性：
    • Zigbee组网：Zigbee使用低功耗的射频技术进行通信，具有较低的数据传输速率和较长的传输延迟。它专注于低能耗和低数据率的应用，并支持设备之间的睡眠和唤醒操作，以延长电池寿命。
    • 以太网组网：以太网使用高速有线传输介质（如双绞线或光纤），提供较高的数据传输速率和较低的传输延迟。它适用于要求高带宽和实时性的应用，如互联网访问、视频流和音频传输。

总的来说，Zigbee组网适用于物联网领域，特别是需要低功耗、低数据率和大规模设备连接的场景。以太网组网则更适合传统的计算机网络，需要高带宽和实时性的数据传输。

5、Zigbee常见组网

很多种ZIgbee模块构建一个ZIgbee网络，主模块与网络中其它模块进行通信并将其它模块的数据收集起来通过串口传到计算机上面去。然后通过计算机上位机程序对整个ZIgbee网络实现监控，或者由计算机通过以太网发给远程计算机来进行监控，也可以由计算机通过WIFI将数据发给手机进行监控。

注：手机是不能直接和ZIgbee模块进行无线通信的，只可以通过与计算机通信来间接实现对ZIgbee的监控，大家看到手机控制ZIgbee模块都是通过计算机上的程序来中转实现的，计算机相当于一个串口转WIFI的工具。

6、ZIgbee相关补充：

ZIgbee联盟：制定ZIgbee协议的一个协会组织，位于美国

TI：一个ZIgbee厂商，主要把ZIgbee协议用于推广和实际应用

ZSTACK：是TI公司创建的ZIgbee软件上支持的协议栈

CC2530：是TI公司推出的支持ZIgbee底层协议的一种芯片

IAR：是用于ZIgbee编程的软件，相当于编写单片机和STM32的Keil

7、芯片介绍：CC2530F256 TI 50J...

CC2530表示芯片类型，其它还有CC2531、CC2430、CC2431等

F256表示FLASH是256K

所有CC2530芯片的RAM都是8K

50J...表示50脚和其它PCB信息
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