智能家居ZigBee技術(shù)有哪些特點(diǎn)?ZigBee和WiFi有什么區(qū)別?
智能家居在現(xiàn)在的普及程度已經(jīng)比較高了,很多朋友家里都有智能家居產(chǎn)品。為增進(jìn)大家對(duì)智能家居的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)智能家居技術(shù)ZigBee予以介紹。通過(guò)本文,您將了解到ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)以及ZigBee和WiFi的區(qū)別。如果你對(duì)智能家居或者是對(duì)ZigBee具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、ZigBee技術(shù)特點(diǎn)
1、 低功耗。在低耗電待機(jī)模式下,2節(jié)5號(hào)干電池可支持1個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6~24個(gè)月,甚至更長(zhǎng)。這是ZigBee的突出優(yōu)勢(shì)。相比之下藍(lán)牙可以工作數(shù)周、WiFi可以工作數(shù)小時(shí)。
2、低成本。通過(guò)大幅簡(jiǎn)化協(xié)議(不到藍(lán)牙的1/10),降低了對(duì)通信控制器的要求,以8051的8位微控制器測(cè)算,全功能的主節(jié)點(diǎn)需要32KB代碼,子功能節(jié)點(diǎn)少至4KB代碼,而且ZigBee免協(xié)議專利費(fèi)。每塊芯片的價(jià)格大約為2美元。
3、低速率。ZigBee工作在20~250kbps的速率,分別提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps(915 MHz)和20kbps(868 MHz)的原始數(shù)據(jù)吞吐率,滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。
4、近距離。傳輸范圍一般介于10~100m之間,在增加發(fā)射功率后,亦可增加到1~3km。這指的是相鄰節(jié)點(diǎn)間的距離。如果通過(guò)路由和節(jié)點(diǎn)間通信的接力,傳輸距離將可以更遠(yuǎn)。
5、短時(shí)延。ZigBee的響應(yīng)速度較快,一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms,節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms,進(jìn)一步節(jié)省了電能。相比較,藍(lán)牙需要3~10s、WiFi 需要3 s。
6、高容量。ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)),由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn),最多一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可管理254個(gè)子節(jié)點(diǎn);同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理,最多可組成65000 個(gè)節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)。
7、高安全。ZigBee提供了三級(jí)安全模式,包括無(wú)安全設(shè)定、使用訪問(wèn)控制清單(Access Control List, ACL) 防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES 128)的對(duì)稱密碼,以靈活確定其安全屬性。
8、免執(zhí)照頻段。使用工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻段,915MHz(美國(guó)), 868MHz(歐洲),2. 4GHz(全球)。這三個(gè)頻帶的擴(kuò)頻和調(diào)制方式亦有區(qū)別。總的來(lái)講,在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中Zigbee最大的優(yōu)點(diǎn)是:低功耗(但是只針對(duì)終端節(jié)點(diǎn)來(lái)講)、組網(wǎng)靈活(網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備較多時(shí)有優(yōu)勢(shì))、低成本(相對(duì)藍(lán)牙和WiFi來(lái)將的)。
二、ZigBee和WiFi的區(qū)別
要知道WiFi模塊和ZigBee模塊之間的區(qū)別,首先要了解WiFi和ZigBee技術(shù)。
Wi-Fi:是一種允許電子設(shè)備基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線協(xié)議連接到無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)的技術(shù)。ZigBee:是一種根據(jù)IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗LAN協(xié)議技術(shù)。
Zigbee和WiFi通常使用2.4G帶寬,通信機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)不同。Zigbee適用于小數(shù)據(jù)、低功耗、良好的穩(wěn)定性和工業(yè)應(yīng)用。但是,WiFi數(shù)據(jù)量大、距離短、相對(duì)不穩(wěn)定,主要適用于家庭和業(yè)務(wù)應(yīng)用。
ZigBee模塊和WiFi模塊之間的區(qū)別:
1.不同的傳輸速率
ZigBee的傳輸速度不高(《250Kbps),但是耗電量非常低,通常在使用電池電源時(shí)可以使用3個(gè)月以上。WiFi通常被稱為無(wú)線LAN,并且具有高速率(11Mbps)及高功耗。
2.不同的應(yīng)用程序
ZigBee用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等低速低功耗的應(yīng)用程序,適用于工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)視、智能家庭控制等領(lǐng)域。WiFi通常是一種復(fù)蓋特定區(qū)域(如建筑物)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(復(fù)蓋范圍約100米)。是我們經(jīng)常使用的無(wú)線路由器。建筑物有一個(gè)無(wú)線路由器,建筑物內(nèi)的筆記本電腦(帶有無(wú)線卡)基本上可以無(wú)線接入互聯(lián)網(wǎng)。
3.市場(chǎng)狀況
自2004年首版ZigBee發(fā)布以來(lái),ZigBee發(fā)展迅速,已經(jīng)普及?,F(xiàn)在由于成本和可靠性,沒(méi)有大規(guī)模普及。WiFi是成熟的技術(shù),還有很多應(yīng)用程序。無(wú)線電技術(shù)的成熟在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中發(fā)揮了非常重要的作用,使“萬(wàn)物互聯(lián)”的實(shí)現(xiàn)更加容易且安全。
無(wú)線通信的優(yōu)勢(shì):
隨著社會(huì)的發(fā)展,無(wú)線通信的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯,大致有以下幾點(diǎn):
1.無(wú)線通信沒(méi)有通信距離限制,也不受地理環(huán)境限制,并且安裝方便、可擴(kuò)展性強(qiáng)。
2.無(wú)線通信速度快:能夠迅速建立通信鏈路(數(shù)十分鐘以內(nèi)),達(dá)到臨時(shí)、緊急、應(yīng)對(duì)災(zāi)害的目的。
3.應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛:一些智能數(shù)碼產(chǎn)品的應(yīng)用已從早期簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)向多行業(yè)應(yīng)用,如工業(yè)控制、醫(yī)療、汽車電子等領(lǐng)域。
與此相對(duì),WiFi模塊能更好地滿足物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信的應(yīng)用需要。
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