zigbee无线自组网模块
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什么是zigbee模块?无线通信模块有哪些?在推进物联网应用的过程中,面临着越来越多的开放标准,例如Wi-Fi,4G,蓝牙,Zigbee,NB-IoT,LoRa等,每种无线电都适用不同的应用场景。
无线通信技术如此之多,相应的模块也不计其数,其中zigbee脱颖而出,那么它和其他的无线通信模块有什么区别呢?1、首先,什么是ZigBee?ZigBee是基于标准的远程监视,控制和传感器网络应用技术。
为了满足支持低数据速率,低功耗,安全性和可靠性以及成本效益的标准无线网络解决方案的需求,ZigBee 标准就此诞生了。
核心市场包括家用电器,能源管理和能效,医疗,家庭自动化,通信服务,楼宇自动化和工业自动化。
2、其次,什么是ZigBee模块?围绕ZigBee芯片技术引入的外围电路称为“ZigBee模块”。
通用的ZigBee模块符合IEEE802.15.4的国际标准,并在2.4GHZ频带内工作。
3、最后,ZigBee模块有何作用?目前,ZigBee模块采用无线控制代替传统的有线控制,节省了布线,突破了距离控制的局限,并通过构建网络实现了设备之间的链接。
当前已知的ZigBee应用包括智能家居、智能照明、智能城市、工业,农业,石化等。
4、无线通信模块有哪些?1.ZigBee模块和蓝牙技术相似,ZigBee也是短距离无线通信技术,相比较而已,蓝牙技术存在很多短板问题,如高功耗,高复杂度,通信距离短等,并且仅适合家庭和个人使用。
但随着社会的发展,企业对工业自动化的需求越来越高,蓝牙技术又满足不了,因此,基于蓝牙技术,ZigBee技术由此诞生,并且优势十分明显,其布局简单,抗干扰,传输可靠性高,使用方便,成本低廉,距蓝牙开发的通信距离为10米,空间距离为数百米,室内距离约为50米。
2.WiFi模块其他技术听起来可能还有点陌生,但WiFi技术是每个人每天都在使用并且离不开的一项无线通信技术。
其原理是将该技术将有线网络信号转换为电波信号,无线通信模块作为中间媒介,其他终端设备由此连接到wifi,以实现无线网络通信。
----电气参数
E18-MS1PA1-PCB
E18-MS1PA1-PCB 是一款体积极小的2.4GHz 无线模块,发射功率100mW,贴片型(引脚间距1.27mm),收发一体;自带高性能PCB 板载天线。
该模块目前已经稳定量产,并适用于多种应用场景(尤其智能家居)。
E18-MS1PA1-PCB采用美国德州仪器(TI)公司原装进口CC2530射频芯片,芯片内部集成了8051单片机及无线收发器,并适用于ZigBee设计及2.4GHz IEEE 802.15.4协议。
模块引出单片机所有IO口,可进行多方位的开发。
该模块内带功放芯片CC2592,增加了无线通信距离。
E18-MS1PA1-PCB为硬件平台,出厂无程序,用户需要进行二次开发。
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启动功放,在文件hal_board_cfg.h中修改宏定义。
CC2592在zstack中的设置。
此处例子中,CC2530的引脚P1.1、P1.0、P0.7分别与CC2592的
PA_EN、LNA_EN、HGM相连接。
同时可以看出,LNA_EN一直处于高电平,则一直处于接收模
式。
--E18-MSPA1-PCB
--系列产品
E18-MS1PA1-PCB
4程序修改
在文件mac_radio_defs.c中找到macRadioTurnOnPower()函数,作出修改。
5修改功率
在文件mac_pib.c中找到数组static CODE const macPib_t macPibDefaults,在红框所示处做出修改。
1.ZigBee技术简介ZigBee是一种短距离,低功耗,低速率,低成本的一种无线自组网通信技术。
2.ZigBee网络特点ZigBee网络有如下特点:低功耗,自组网,多跳路由,高安全,抗干扰能力强……3.ZigBee网络角色3.1协调器ZigBee协调器(英文名:ZigBee Coordinate,通常简写为:ZC)。
协调器在ZigBee网络中,有且只能有一个协调器,它在网络中起了网络搭建和网络维护的功能。
是整个网络的中心枢纽。
是等级最高的父节点。
3.2路由器ZigBee路由器(英文名:ZigBee Router,通常简写为:ZR),路由器在ZigBee网络中既可以充当父节点,也可以充当子节点,有信息转发和辅助协调器维护网络的功能。
3.3终端ZigBee终端(英文名:ZigBee End-Device,通常简写为:ZED),终端在ZigBee网络中,其功能最为简单,只能加入网络,为最末端的子节点设备。
只能与其父节点进行通信,如果两个终端之间需要通信,必须经过父节点进行多跳或者单跳通信。
是ZigBee网络中可允许存在的数量最多的节点,也是唯一允许低功耗的网络设备。
4.ZigBee拓扑结构ZigBee根据网络结构可分为三种,即:星状网络、树状网络和网状网络。
4.1星状网络ZigBee星状网络在ZigBee网络中属于一种最为简单的网络拓扑结构。
包含一个协调器(中心节点)和若干个路由器和终端(附属节点)组成。
该结构如下图所示:该结构网络中,每个附属节点只能与中心节点通信,如果需要两个附属节点之间通信,必须经过中心节点进行数据转发。
4.2树状网络ZigBee树状网络包含一个协调器,若干个路由器和终端组成。
其网络拓扑结构如下图所示:ZigBee树状网络可以看做多个星状网络组成,每个树杈分支处(带节点的路由器)可看做组成星状网络的“中心节点”,每个字设备只能与其父节点通信,最高级的父节点为协调器。
在树状网络中,协调器将整个网络搭建起来,路由器作为承接点,将网络以树状向外扩散。
Zigbee模块简介Zigbee是一种低功耗、低数据速率的无线通信技术,特别适用于物联网应用。
Zigbee模块是一种用于构建Zigbee网络的硬件设备,它集成了Zigbee通信协议栈,并提供了一系列接口以便与其他设备进行通信。
功能特点Zigbee模块具有以下功能特点:•低功耗:Zigbee模块采用了睡眠模式和功耗管理策略,大大降低了能耗,适合长时间运行的低功耗应用。
•低数据速率:Zigbee模块的数据传输速率较低,适合传输小规模数据,如传感器数据等。
•大规模扩展性:Zigbee模块支持大规模的节点扩展,可以构建包含数百个设备的网络。
•自组网能力:Zigbee模块支持自组网功能,可以通过自动路由选择算法自动组建网络,简化了网络配置和维护的工作。
•多种通信模式:Zigbee模块支持多种通信模式,包括点对点通信、广播通信和多播通信,能满足不同应用场景的通信需求。
•安全性:Zigbee模块提供了一系列安全机制,包括加密、认证和防护措施,保证了数据的安全性和可靠性。
应用场景Zigbee模块广泛应用于物联网领域的各种应用场景:1.家庭自动化:Zigbee模块可以用于家庭自动化系统,通过与各种智能设备(如智能灯泡、智能窗帘等)连接,实现远程控制和智能化管理。
2.智能农业:Zigbee模块可以用于农业领域,连接农业传感器和控制设备,实现对农作物的监测和自动化管理。
3.智能城市:Zigbee模块可以用于构建智能城市的基础设施,如智能路灯、智能停车系统等,提升城市管理和生活质量。
4.工业自动化:Zigbee模块可以用于工业自动化领域,通过与工业传感器和执行器连接,实现对工业生产过程的监控和控制。
5.物流追踪:Zigbee模块可以用于物流追踪系统,连接各种传感器和标签,实现对货物的实时监测和追踪。
Zigbee模块的使用步骤使用Zigbee模块进行开发和应用,一般需要以下步骤:1.选型:选择适合自己应用的Zigbee模块,考虑通信距离、功耗、数据速率等因素。
ZLG致远电子ZM32无线模块介绍随着物联网行业的日渐兴起,无线组网方案也频繁出现在大家的视野,一时间可谓是百花齐放百家争鸣。
其中ZigBee以其强大的组网能力独领一派风骚,今天就让我们来了解近年来兴起的Silicon Lab ZigBee方案究竟如何博得使用者的青睐。
ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。
这一名称来源于蜜蜂传递信息的舞蹈,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。
以其近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率的特点而著称。
随着ZigBee技术的日渐成熟,许多厂家都推出了自己的ZigBee方案,打开百度可以看到铺天盖地的广告,令人手足无措。
但不论是性能参数还是使用的便捷度上,ZLG致远电子基于Silicon Lab EFR32MG芯片设计的ZM32无疑是ZigBee模块中非常瞩目的一款。
参数方面仅从参数来看,ZM32有着单芯片不加PA的19dBm的发射功率以及-99dBm的接收灵敏度,不论“收”还是“发”,都十分优秀。
灵敏的接收搭配上功率十足的发射,其可视通信距离高达3.3km,在干扰较小的信道下甚至能达到4.5km之远。
其穿墙能力也是非常惊人,就工程师实测结果来看,ZM32的信号从一楼发射到九楼是没有任何问题。
这样优秀的参数完全可以满足大多数用户对于ZigBee通讯的需求,甚至对一些中长距离的通讯形式也有一较高下之力。
使用方面而在使用上,ZM32支持最高200节点的Mesh组网,完成100节点自组网仅需100秒,这种功能免去了用户繁杂的配置操作,十分便捷。
即便是使用环境比较复杂,需要进行路由和中继的操作,ZM32也可自行寻找合适的路由路径。
之前市面上常见的一些ZigBee 模块,虽然同样支持自组网功能,但其组网效率较为低下,最慢的时候需要一个小时甚至更长时间,节点的容量也并没有ZM32这么的多。
DL-LN3X 系列 2.4G自组网无线通信模块DL-LN3X 系列模块是深联创新新晋推出的无线通信模块,该模块专为需要自动组网多跳传输的应用场合设计。
相对于其他常见的自组网无线通信解决方案,本方案更加灵活、可靠,可长期稳定工作;用户可以抛开复杂的协议栈和芯片手册,只需要掌握简单的串口通讯便可驾驭无线多跳传输。
产品特性●定向扩散型自组网协议⏹模块上电后会自动组成多跳网状网络,完全不需要用户干预。
⏹每个模块都可以给网络中任意一个节点发送数据。
⏹带有确认传输功能,无线传输使用 CRC 校验,最多重传 15次。
⏹网络中任何节点故障不影响整个网络的运行,具有很强的抗毁性。
⏹最大可支持 130个模块组成网络,模块地址可通过程序进行修改。
⏹单个包长可达 63字节,带有数据包缓冲机制。
●用户接口简单易学⏹使用 uart 作为交互接口,波特率可调⏹使用长度可变的包传输数据,使用安全的数据分包协议⏹支持端口分割机制●程序工作稳定⏹操作系统基于线程切片,工作稳定。
⏹使用内存池代替栈完成动态内存分配,长期工作不产生内存碎片。
●带有指示灯⏹模块带有收 /发包指示灯,可以选择开启或关闭。
⏹模块带有定位指示灯,可以远程点亮,方便寻找。
产品选型DL-LN33 使用印版天线可视距离通信单跳 70m 。
DL-LN32 使用 IPEX 接口可视距离通信单跳 100m 。
DL-LN32P 使用 IPEX 接口,并板载无线功放可视距离通信单跳 500m 。
1组网1.1组网通信概述DL-LN3X 模块是一种自组网多跳无线通信模块。
模块无线频率为2.4GHz~2.45GHz,属于全球免费的无线频段。
该模块工作时,会与周围的模块自动组成一个无线多跳网络,此网络为对等网络,不需要中心节点,网络包含以下可配置参数:表格 1-1模块网络参数将多个 DL-LN3X 模块配置成地址不相同,信道和网络 ID 相同的状态,模块将组成一个网络。
微控制器 (MCU 或者电脑通过 Uart 告诉模块目标地址和待发送的数据,模块会通过网络选择最优的路径,将信息传输给目标模块,而目标模块将通过Uart 输出源地址和上述的数据。
ZigBee无线模块的组成部分
随着ZigBee标准的发布,世界各大无线模块生产厂商陆续推出了支持ZigBee的节点模块。
而一个典型的ZigBee节点模块至少必须具备以下组件:
微处理器
一片带SPI接口的微处理器:
微处理器由算术逻辑单元(ALU,Arithmetic Logical Unit);累加器和通用寄存器组;程序计数器(也叫指令指标器);时序和控制逻辑部件;数据与地址锁存器/缓冲器;内部总线组成。
微处理器主要用于处理射频信号、控制和协调各部分器件的工作,具体地说,就是负责比特流调制和解调后的所有比特级处理、控制RF收发器等。
RF(射频)收发器
一个带有所需外部元件的RF(射频)收发器:射频收发器是ZigBee设备的核心,任何ZigBee设备都要有射频收发器。
而zigbee与用于广播的普通无线收发器的不同之处在于体积小,功耗低,支持电池供电的设备。
射频收发器的主要功能包括:信号的调制与解调、信号的发送和接收,以及帧定时恢复等。
天线
一根天线,可以是PCB上的引线形成的天线或单根天线。
近程通信中最常用的天线有单极天线、螺旋形天线和环形天线。
对于低功耗应用,建议使用范围最佳且简单的1/4波长单极天线。
天线必须尽可能靠近集成电路连接。
如果天线位置远离输入引脚.则必须与提供的传输线匹配(50Ω)。
ZigBee技术是一种结构简单、成本较低的无线通信技术,它使得在低电能和低吞吐量的应用环境中使用无线连接成为可能。
相信在不远的将来,会有越来越多的ZigBee设备进入我们的生活,使我们的生活变得更加便利和丰富多彩。
AW516x zigbee 模块实现自组网功能
无线网络技术无非是功耗、距离、速率、组网等方面的较量,那幺能否做到既能低功耗、远距离,又能快捷组网和部署呢?
标准zigbee 网络协议包括协调器、路由器和终端节点,而建立一个zigbee 网络除了必须要有协调器之外,仅需加上路由器或终端节点即可。
然而,不同的应用场景需要不同型态的组网结构:点对点、星型、中继路由、混合型等等。
因此,快速、高效、稳定、便捷、灵活,是对组网协议所提出的更高要求。
图1 zigbee 网络拓扑结构
一、Fastzigbee 协议
换个思路,假若网络上的任意节点都具备对等的数据传输功能,且无须协调器管理网络,那幺网络中的任何节点都可以主动传输数据,这样用户就无需理会具体的网络结构,显然会更加方便使用。
基于此,ZLG 致远电子根据多年的实践经验积累,在zigbee 协议栈的基础上开发了Fastzigbee 透传对等网络协议。
其特点如下:
启动零延时,无需等待入网
节点容量大,理论上节点容量高达65535
3线制串口全透明传输方式,可自定义数据格式
无需二次开发,可快速实现动态配置及自组网功能
快速添加路由,即放即用的智能路由算法,快速恢复通信。
zigbee无线模块原理
Zigbee是一种低功耗的无线通信协议,它可以实现在家庭、办公室和工业环境中的智能设备之间的无线通信。
Zigbee无线模块是实现Zigbee协议的硬件设备,它包含了射频收发器、微
控制器和其他必要的电子元件。
Zigbee无线模块使用的是ISM频段,一般是2.4GHz频段,这
是一个无需许可证的频段。
模块中的射频收发器具有发送和接收功能,可以将数据转换为射频信号并发送到目标设备。
同时,它也可以将接收到的射频信号转换为数字数据,供微控制器进行处理。
微控制器是Zigbee无线模块的核心部件,它负责控制整个模
块的运行。
它可以处理数据的编码、解码和处理,负责与其他设备进行通信。
微控制器还可以管理模块的功耗,使其能够在低功耗模式下运行并延长电池寿命。
为了实现更好的信号传输和接收,Zigbee无线模块还包含一些附加部件。
例如,模块可能包含天线,用于增强射频信号的传输和接收能力。
还可能包含滤波器和放大器,以提高信号的质量和强度。
在使用Zigbee无线模块时,首先需要对其进行初始化和配置。
这通常通过连接到计算机或其他控制设备上的串口或USB接
口来完成。
通过这个接口,可以向模块发送指令和数据,并通过模块返回的响应进行交互。
总之,Zigbee无线模块通过射频收发器、微控制器和其他元件实现Zigbee协议的无线通信。
它具有低功耗、长电池寿命和可靠的信号传输等特点,适用于各种智能设备和物联网应用。