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ZigBee 、WiFi 、蓝牙等常用 2.4Ghz 无线技术的区别
2015-08-08 21:08:00   来源:   评论:0 点击:

社会的不断发展,无线的优点已经逐步显现。如:无线通信覆盖范围大,几乎不受地理环境限制;无线通信可以随时架设,随时增加链路,安装、扩容方便;无线通信可以迅速(数十分钟内)组建起通信链路,实现临时、应
 

社会的不断发展,无线的优点已经逐步显现。如:无线通信覆盖范围大,几乎不受地理环境限制;

无线通信可以随时架设,随时增加链路,安装、扩容方便;无线通信可以迅速(数十分钟内)组建起通信

链路,实现临时、应急、抗灾通信的目的;而有线通信则有地理的限制、较长的响应时间。无线通信在可

靠性、可用性和抗毁性等方面超出了传统的有线通信方式,尤其在一些特殊的地理环境下,更能体现其优

越性。随着无线技术的成熟,工业、医疗等行业也开始越来越多地使用 2.4G通信,同时802.15.4、ZigBee

以及 Wi-Fi 也得到更多的应用。ZigBee 和 Wi-Fi 各自具有明显的特点,并且许多特性具有互补性,将二者

相结合具有很好的应用前景。

ZigBee、Wi-Fi 的区别?

ZigBee、Wi-Fi、蓝牙和几种无线技术的对比如下表所示:

                                               ZigBee、Wi-Fi、蓝牙和几种无线技术的对比图

ZigBee、Wi-Fi、蓝牙和几种无线技术的对比

     Wi-Fi 目前已经批量使用,主要在家庭和办公室环境用于 PC 等设备的局域网络。3G布署后,

会有 3G+Wi-Fi 的一些应用,中国电信的 天翼 就包括这个部分。可以预见很多的嵌入式Wi-Fi 设备也会

随网络方便会更普及,比如 Wi-Fi 的 POS 机和超市中 Wi-Fi 衡器等。现在工业环境应用也较多,主要表现

在串口设备的 Wi-Fi 接入,用于工业无线数据采集系统。

        ZigBee 和 IEEE802.15.4 的设备主要集中在:工业中的无线传感器检测、低等级控制;个人监

护仪器、低功耗无线医疗设备;高端玩具;电器组网和控制;无线消费设备;HVAC 和灯光控制等。目前

批量的应用主要在资产跟踪、物流管理、智能照明、远程控制、医疗看护和远程抄表系统。

1:  2.4G 无线技术是如何解决频段拥挤的问题呢?

         802.15.4 使用 DSSS,802.11 使用 DSSS 和 OFDM。实际使用中,我们测试过办公楼,工厂等

环境。通信更多受到阻挡和距离的问题,拥挤没有造成太大影响。

        802.15.4、Zigbee 技术是 WSN 网络的最理想选择,具有低功耗的特性,但具体如何实现低功耗,
 低功耗系统除了在传输上对于功耗的考虑外,在 CPU 和系统的其他部分也有功率关系。
例如,JN5139 SoC 本身可以关闭 RF,单独运行 CPU 部分。也可以关闭 SoC 的片上 ADC、串口等外设。
对于休眠也可以提供为了快速启动保留 RAM 内容的休眠,使用中断/比较器/Timer 唤醒的休眠和只能 Reset 唤醒

的深度休眠等模式。这样整个系统才能合理的实现功能和功耗的平衡。

2:  需要考虑什么因素?

        IEEE 802.15.4 定义了一种可选的 MAC 层超帧结构,超帧包括活跃(Active)和非活跃(Inactive)

两部分在非活跃部分,设备可以进入低功耗模式(休眠状态);在活跃部分又分为竞争期和非竞争期,竞争

期提供给以 CSMA-CA 方式接人的设备使用,非竞争期由若干保障时隙组成,提供给某些需要保留一定数

据带宽的设备这种超帧结构体现了 IEEE 802.15.4 低功耗的一大特点,非活跃期的引入限制了设备之间收发

信机的开通时间,在无数据传输时使它们处于休眠状态,从而大大节省了功率开支。

       Zigbee 设备分为全功能设备和精简功能设备,精简功能设备相对全功能设备协议栈简单并且内

存更小,只能和某个全功能设备进行交互而全功能设备具有完备的 IEEE 802.15.4 协议功能,能与其传输范

围内的任何节点进行交互两种设备相互组合,可以组成网状网络、星型网络和树型网络。

 Zigbee 信号的带宽是多少?

      ZigBee的底层使用IEEE802.15.4,也就是说物理带宽是IEEE802.15.4的带宽吗也就是250kbps。

但是,物理带宽和有效数据速率还有区别。对于 ZigBee 而言,数据速率还要考虑网络的拓扑结构、数据路

由关系、网络中数据量等问题。实际的应用中一定要充分考虑这些因素。因为涉及的因素很多,所以这里

不能给出实际计算。经验而言,路由对数据速率的影响最大。每增加一级路由增加 100ms~200ms 的时间。

所以说 ZigBee 不是一个实时的网络。其次是网络并发的数据对速率也有较大的影响。总之,ZigBee 适合低

速传感应用,实际带宽要考虑网络实际情况

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