ZigBee ist ein Gerät, das bei der Interpretation von Informationen zwischen zwei oder mehr Geräten unkomplizierte Frequenzen erkennt. Der Haupteinsatzbereich ist die Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten mit geringer Reichweite, geringer Konsum, niedrige Übertragungsrate, intermittierende Daten, Typische Anwendungen mit intermittierenden Daten, und reaktionsschnelle Datenübertragung.
Dieser Leitfaden informiert Sie über die Funktionen und Anwendungen des Zigbee-Produkts.
1. Was ist ZigBee und wie funktioniert es??
Die ZigBee-Technologie stammt von Bienen. Bienen nutzen Blumen und die Kultivierung von Pollen, um untereinander zu kommunizieren. Durch das Fliegen im Zickzackmuster, Sie machen die anderen Bienen auf einen Bereich mit reichlicher Pollenproduktion aufmerksam. Das Zigbee-Gerät ist nach diesem Kommunikationsmuster benannt. Es hatte mehrere verschiedene Namen, und Titel, die eine Technologie beschreiben, die reproduziert wurde, aber ursprünglich Zigbee hieß.
Bestehend aus anderen drahtlosen Übertragungen, ZigBee ist die Plattform, die diesen Prozess ermöglicht. Ein großzügiger Abstand, 75M, kann der erweiterte Umfang vom Quellnetzwerkknoten sein.
Alle ZigBee-Netzwerkknoten können überwachen, überweisen, und Daten sammeln. Diese Knoten funktionieren auch als Familie. Der Netzwerkknoten oder „übergeordnete“ Knoten kann sich mit dem „untergeordneten“ Knoten, bei dem es sich um mehrere verschiedene Einheiten an verschiedenen Standorten handeln kann, verbinden und die erforderliche Interaktion bereitstellen, um Informationen drahtlos zu übertragen und zu empfangen. Der „untergeordnete“ Knoten ist begrenzt, während der „übergeordnete“ Knoten über voll funktionsfähige Anwendungen verfügt. Benannt als (FFD) für den „übergeordneten“ Knoten und (RFD) Für das „Kind“ interagiert die Familie untereinander nach ähnlichen Regeln.
2. Ist ZigBee besser als WLAN?? Zigbee vs. WLAN.
1. Die Geschwindigkeit, mit der die Daten übertragen werden
Die Daten des ZigBee werden auf einem Low-Level übertragen (<250Kbit/s), Der Stromverbrauch ist jedoch praktisch nicht vorhanden, sodass der Stromverbrauch minimal ist. Tests haben ergeben, dass sich die Batterielebensdauer auf drei Monate verlängert.
WLAN gilt immer noch als Starkstromverbraucher und ist mit LAN vergleichbar, mit Raten von bis zu (11Mbit/s). Auch, Eine externe Stromversorgung liefert einen überreichen Beitrag.
2. Mehrere Funktionen und ihre Umweltanwendungen
Situationen wie niedrige Übertragungsraten, Der geringe Stromverbrauch ist bewundernswert und wird von ZigBee genutzt. Netzwerke, die Sensoren in Anwendungen nutzen, bei denen es um die Bewertung von Industrie- und Umweltkontrollen geht, sind die Bereiche, die durch das Netzwerk namens ZigBee verbessert werden.
W-lan wird flächendeckend genutzt. Gebäude, speziell, sind das, woran die meisten denken, wenn sie sich einen Bereich vorstellen, können aber auch auf die Umgebung ausgedehnt werden. Normalerweise, einhundert Meter, Bei der Reichweite handelt es sich um einen Router, der sich mit den Geräten verbindet, die ihn zur Datenübertragung nutzen.
3. Zigbee und seine Beziehung zu anderen Produkten weltweit
ZigBee ist neu. 2004 sah die Entstehung dieser Technologie. Es war zwar das erste von vielen, das erschien, Die Förderung von Zigbee wurde durch Kosten- und Zuverlässigkeitsprobleme gedämpft.
WLAN ist eine riesige Informationsautobahn mit vielen Anwendungen.
Der Unterschied zwischen den beiden – WiFi und Zigbee – ist extrem. Noch, Die Konkurrenz weltweit ist ähnlich, was die Vermarktung erschwert. Der Aspekt der Interferenz durch die Verzahnung der beiden Technologien hat die Förderung erschwert. Dies führt dazu, dass man Zigbee nicht ausgesetzt ist.
3. Zigbee und die Variationen:
• Im Dezember 2000, Eine Gruppe kam zusammen, um das IEEE vorzustellen 802.15.4 Standard.
• Der ZigBee-Allianz wurde im August ins Leben gerufen 2001.
• Der ZigBee 1.0 Standard (auch bekannt als ZigBee2004) wurde im Dezember abgeschlossen 2004 und später im September angekündigt und zum Download bereitgestellt 2005.
• Dezember 2006 – Zigbee 1.1 wird ins Leben gerufen. Eine Überarbeitung des Originals. Alternativ bekannt als ZigBee2006. Im Vergleich zum ursprünglichen ZigBee wurden einige Änderungen vorgenommen 1.0. Diese neuen Funktionen sind die ZCL, Die „Cluster“-Bibliothek der Programme, Gruppengerät, und Aufzeichnung von Multicast, der im Zigbee-Netzwerk verwendet wird. Auch, Eine Funktion wurde entfernt: Formatierung des Schlüsselwertpaares oder das Akronym (KVP).
• Der ZigBee-Standard wurde im Oktober erneut überarbeitet 2007 (namens ZigBee2007), Einführung von ZigBee und ZigBee Pro Feature Set, zwei Befehlssätzen. Diese neue Standard-ZigBee-Allianz konzentriert sich mehr auf drei Anwendungstypen der Erweiterung, darunter:: 1. Automatisierung des Hauses 2. Automatisierung von Gewerbegebäuden 3. Die Infrastruktur der erweiterten Zählererfassung.
4. Einführung in das Zigbee-Kommunikationsprotokoll
Zigbee, wie andere drahtlose Kommunikationsprotokolle, entwickelt sich ständig weiter. Vom Original Mesh-Netzwerk bis hin zur Entwicklung operativer Schichten für verschiedene Produkttypen, bis zum neuesten ZigBee3.0, Dies unterstützt nachdrücklich das Zusammenspiel von 35 verschiedenen Produkttypen.
Basierend auf dem IEEE802.15.4-Standard, ZigBee wird im Bereich der Überwachung und Steuerung von drahtlosen Netzwerkdaten eingesetzt, mit besonderem Augenmerk auf einfache und benutzerfreundliche Bedienung, Kurzedistanz, niedrige Übertragungsrate, Energieeffizient (lange Batteriezyklen) und sehr kostengünstige Produktmarktpositionierung. Es kann im industriellen Internet der Dinge weit verbreitet eingesetzt werden, Heimautomatisierung, medizinische Versorgung, Intelligente Landwirtschaft, Unterhaltungselektronik, Fernbedienung, und andere Branchen, mit breiten Anwendungsaussichten.
Es ist enorm, die Bedeutung des ZigBee-Kommunikationsprotokolls hervorzuheben. Früher unabhängige Unternehmen, Jedes Unternehmen hat seine eigene Technologie und Standardvorschriften, und hatten nur einander zwischen den drahtlosen Kommunikationsmodulen. Aus diesem Grund wurden keine unabhängigen Unternehmen gegründet, um eine effektive Kommunikation aufrechtzuerhalten, die Interkonnektivität wird bedeutungslos. Die positive Bedeutung der ZigBee-Standardisierungen; über die Kommunikationsverbindung untereinander, alles miteinander verbinden, Förderung des schnellen und gesunden Entwicklungstrends von das industrielle Internet der Dinge, Wir machen unsere Arbeit und unser Leben intelligenter und bequemer.
5. Einführung in die Zigbee-Kommunikationsfrequenz
Der Mainstream ist 2,4G. Es gibt auch europäische Bands, 868MHz, und nordamerikanische Bands, 915MHz.
In den meisten Ländern der Welt, Für die Nutzung von Funkgeräten müssen Sie für die Frequenznutzung bezahlen, einschließlich Mobiltelefonkommunikation. Es ist nur so, dass der Mobilfunkbetreiber oder Dienstanbieter diese Gebühr bereits an den Staat gezahlt und auf vielfältige Weise von den Nutzern eingezogen hat.
Das freie Frequenzband bezieht sich auf ein Band, das von jedem Land entsprechend seiner tatsächlichen Situation und unter Berücksichtigung der Übereinstimmung mit den Vorschriften anderer Länder auf der Welt aufgeteilt wird, das speziell für die Industrie verwendet wird, medizinisch, und wissenschaftliche Forschung (ISM-Band). Zigbee kann kostenlos genutzt werden.
6. Zigbee-Netzwerktechnologie (Gittergewebe)
Netzwerkinitialisierungsprozess:
• Bestimmen Sie den Netzwerkkoordinator.
• Führen Sie den Kanalsuchvorgang durch.
• Legen Sie die Netzwerk-ID fest.
Knoten treten dem Netzwerk über den Koordinator bei:
• Finden Sie den Netzwerkkoordinator.
• Senden Sie den Befehl „Associate request“..
• Warten Sie, bis der Koordinator die Verarbeitung abgeschlossen hat.
• Datenanforderungsbefehle senden.
• Antworten Sie, um die Netzwerkverbindung zu bestätigen.
Ein Knoten tritt dem Netzwerk über einen vorhandenen Knoten bei
ZLG Zhiyuan Electronics basiert auf dem Silicon Lab EFR32MG-Chipdesign des ZigBee-Moduls der ZM32-Serie, Nutzen Sie die Vorteile des ZigBee-Protokolls voll aus, kombiniert mit der Anhäufung von Innovationen in der Mobilfunkbranche, ZLG Zhiyuan Electronics kann seinen Kunden drei verschiedene Netzwerkanwendungen anbieten.
7. Vor- und Nachteile der Zigbee-Technologie
Vorteile der Zigbee-Technologie
• Geringer Stromverbrauch: ZigBee-Geräte sind aufgrund ihrer geringen Übertragungsrate sehr stromsparend, die Sendeleistung beträgt nur 1mW, und die Verwendung des Schlafmodus, geringer Stromverbrauch. Schätzungen zufolge halten ZigBee-Geräte mit nur zwei Größen von fünf Batterien zwischen sechs Monaten und zwei Jahren, Das ist mehr als bei jedem anderen drahtlosen Gerät.
• Niedrige Kosten: Der Beginn des ersten Kaufs eines Zigbee ist $6 wird aber bald auf reduziert $1.5 – 2.50. Das ZigBee-Protokoll ist patentfrei. Auch, ZigBee ist erschwinglich, was unerlässlich ist.
• Kurze Latenz: Die Kommunikationslatenz und die Aktivierung aus dem Schlaf sind spürbar kurz, typischerweise 30 ms für Suchgeräte, 15ms für die Schlafaktivierung, und 15 ms für den aktiven Gerätekanalzugriff. Die ZigBee-Technologie kann im industriellen/gewerblichen Bereich hinsichtlich Verzögerungsanforderungen eingesetzt werden.
• Große Netzwerkkapazität: Ein Zigbee-Netzwerk mit Sternstruktur bietet Platz für bis zu 254 „Untergeordnete“ Geräte und ein „übergeordnetes“ Gerät, und bis zu einhundert Zigbee-Netzwerke sind am selben Standort möglich und die Zusammensetzung kann neu angeordnet werden.
• Zuverlässig: Reservierte Zeitfenster auf einer festen Bandbreite sorgen dafür, dass die Strategie für Datenkollision reibungslos funktioniert. Wo der Plan umgesetzt wird, es ermöglicht Vermeidung, Konflikte oder Kollisionen sind kein Thema mehr. Die MAC-Schicht umfasst oder umfasst die Datenübertragung. Jedes gesendete Paket muss auf die Bestätigung des Empfängers warten. Eventuelle Probleme bei der Übertragung lassen sich leicht durch erneutes Senden der Daten beheben.
• Sicherheit: Der ZigBee stellt die Paketintegrität mithilfe einer zyklischen Prüfung sicher (CRC). Die Prüfung erfolgt auf Entlassungen. Es enthält außerdem den AES-128-Verschlüsselungsalgorithmus, der die Authentifizierung unterstützt. Jede Einheit legt ihre eigenen Sicherheitsmerkmale fest.
Der Nachteil von Zigbee
• Bezahlbarkeit: Momentan, TI ist das Unternehmen, das über eine großzügige Anzahl von ZIGBEE-Chiplieferungen verfügt. Sie produzieren sie und vermarkten sie für zwei bis drei Dollar. Die Kosten unter zehn Dollar zu halten, ist eine Herausforderung. Die „Parent“- und nachfolgenden „Child“-Knoten können in der Smart Home-Einstellung zahlreich sein.
• Stabile Daten: Zu diesem Zeitpunkt, Zigbee nutzt eine 2,5G-Frequenz im ISM-Frequenzband, Dies ist schwach, wenn es darum geht, der Datendiffusion und der Durchdringung von Wänden entgegenzuwirken. In einer Smart-Home-Umgebung, Der Zigbee ist ineffizient, was dazu führt, dass der Hausbesitzer überkompensiert und Verstärker einbaut, die giftige Strahlung erzeugen, während die Eigenschaften und/oder Merkmale von ZIGBEE selbst eine weniger gefährliche Umgebung schaffen.
• Verwendung und Funktionen von AD-hoc-Netzwerken: Zigbee ist einzigartig. Das Netzwerk und die Unterstützungen sind wirksame Funktionen zur Selbstwiederherstellung. Nachdem dies gesagt wurde, Die Einsatzmöglichkeiten für die strategische Positionierung im kommerziellen Bereich sind enorm. Doch leider, Das AD-hoc-Netzwerk und seine Funktionen werden durch Einbauten im Smart Home überflüssig gemacht.
8. Die Zigbee Alliance und ihre Definition
Es begann im 2002, Die Zigbee Alliance gilt als offen, gemeinnützige Organisation.
Eine nachhaltige Zukunft mit dem Willen der Öffentlichkeit, größere Freiheiten für die Welt zu erreichen, ist das grundlegende Ziel der Zigbee Alliance.
9. Wo wird ZigBee eingesetzt??
Häuser, die automatisiert und mit der Technologie synchronisiert sind
Smart Homes können aus mehreren einzelnen Teilen miteinander verbundener Technologie bestehen. Möglicherweise ist ein Rauchsensor vorhanden, Alarm- und Kameraausrüstung, und das Beste, was wir vorher tun konnten, war eine Punkt-zu-Punkt-Steuerung. Wenn Sie die ZigBee-Technologie nutzen, um die Geräte zu verknüpfen, eine „Familie“ gründen, Es wird dann zum Gateway gebrückt und ermöglicht dann Personen die Überwachung von Grundstücken, ohne übermäßige Stolperfallen oder Verkabelungsprobleme.
Medizinische Versorgung
Die elektronische medizinische Überwachung ist ein aktueller Forschungsschwerpunkt. Installation zahlreicher Sensoren im menschlichen Körper, wie z.B. Puls, Blutdruck, Überwachung, Gesundheit und Umwelt rund um den menschlichen Körper, vom Personal platziert, um sie zu überwachen und zu alarmieren, beispielsweise im Stationsumfeld, so dass wir jederzeit die körperliche Verfassung der Person überwachen können, einmal ein Problem, kann rechtzeitig reagieren, B. um das Krankenhauspersonal zu informieren. Diese Sensoren, Monitore und Alarme können durch die ZigBee-Technologie ein Überwachungsnetzwerk bilden. Es ist kabellos; daher, Der Patient hat Freiheit und ist leistungsfähig.
Sensornetzwerk und wo Sie es verwenden
Das Sensor-Netzwerk ist ein Forschungs-Hotspot, wie zum Beispiel Frachtverfolgung, Gebäudeüberwachung (Sicherheit), Umweltschutz, und viele weitere Einsatzbereiche. Sensornetzwerke sind kostengünstig, Energieeffizient, über eine automatische Vernetzung verfügen, einfache Wartung, und hohe Zuverlässigkeit.
Drahtloses Bestellsystem
Das Restaurant ZigBee: ein drahtloses Knotennetzwerk, durch den Einsatz von ZigBee-Knotengeräten im Restaurant, Bar, Küche, Kasse, und Verarbeitungszentrum bildet ein vollständiges drahtloses Kommunikationsnetzwerk, die Automatisierung der Informationsverarbeitung zu realisieren.
Intelligentes Verkehrsleitsystem
Nutzung von ZigBee und Solarenergie kombiniert mit einem drahtlosen Steuerungssystem; Ohne das Graben einer Straßenanordnung von Steuerleitungen oder drahtlosen automatischen Netzwerkverbindungen zwischen den Geräten werden nicht nur die Systeminstallationskosten gesenkt, aber noch wichtiger, vermeidet die herkömmliche Installation von Verkehrsstörungen, die durch wirtschaftliche Verluste verursacht werden, und vermeidet auch die schnelle Entwicklung der Stadt. Störungen durch den Straßenausbau und andere Änderungen an der ursprünglich eingebetteten Rohrleitung werden eliminiert.
Industrielle Steuerung
Die Fabrikumgebung verfügt über eine große Anzahl von Sensoren und Steuerungen, das zur Überwachung mit einem Netzwerk mittels ZigBee-Technologie verbunden werden kann, Verbesserung der Betriebsführung, und Kosten senken.
Automatische Zählerablesung
Das Ablesen eines Zählers ist vielleicht etwas, mit dem Sie vertraut sind, wie zum Beispiel ein Gas, Elektrizität, oder Wasserzähler. Es können monatliche oder vierteljährliche Messungen durchgeführt werden, dem Gas gemeldet, Elektrizität, oder Wasserversorgungsunternehmen, und dann basierend auf den Messwerten berechnet.
10. Zigbees Geschichte
Der Vorgänger von Zigbee ist die „Homerflite“-Technologie, die 2019 von Branchenriesen wie INTEL und lBM eingeführt wurde 1998
Im Dezember 2000, Zur Ausarbeitung des Standards EEE802.154 wurde eine Arbeitsgruppe gegründet. Die Zigbee Alliance kam im August 2001
Später im 2002, Vensys (Vereinigtes Königreich), Mitsubishi Electric (Japan), MOTOROLA (USA) und Philips Semiconductor (Niederlande) Alle haben angekündigt, der Zigbee Alliance beizutreten, um einen verbesserten Netzwerkstandard zu entwickeln und ihn Zigbee zu nennen. Dies war ein Wegweiser in der Branche.
Es ist Dezember 2004, der Zigbee10 oder Zigbee2004 ist fertig. Dies war die Zeit, in der der Standard für Zigbee entwickelt wurde.
Der Zig Bee1.0-Standard wurde vorgestellt. Es konnte im Herbst heruntergeladen werden 2005. In 2005, Huawei Technologies Co., GmbH., und BM Company sind der Zigbee Alliance beigetreten. Bedauerlicherweise, Das Produkt konnte aufgrund mangelnder Kompatibilität mit älteren Versionen nicht die erforderliche Aufmerksamkeit erregen.
Im Dezember 2006, Der Standard wurde überarbeitet und Zigbee1.1 (Zigbee2006) wurde debütiert. Dies war auch mit älteren Versionen nicht kompatibel.
Im Oktober 2007, eine weitere Überarbeitung des Zigbee. Dieses Mal funktionierte es mit älteren Versionen und wurde an die Bedürfnisse vieler Bereiche angepasst, aber am wichtigsten: Intelligente Häuser, Sicherheitsanwendungen für private und gewerbliche Zwecke sowie Zählerablesenetzwerke.
