Zigbee技术存在哪些难点?大佬带你看Zigbee标准!


原标题:Zigbee技术存在哪些难点?大佬带你看Zigbee标准!
Zigbee技术作为一种专为低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信而设计的通信协议标准,在实际应用中确实存在一些难点和挑战。以下是对Zigbee技术难点的详细解析:
一、技术实现难点
通讯距离问题
Zigbee前端RF部分输出大部分只有0DBM,点对点在开阔地带的实际通讯距离只有几十米。如果加上环境和阻挡因素,通讯距离还会进一步缩短。
尽管可以通过中继路由来解决通讯距离问题,但在某些应用场景下(如无线点菜系统、棉田滴灌系统、安防系统等),仍然需要比较长的通讯距离才能满足需求。
高频设计技术门槛
Zigbee芯片工作在2.4GHz和900MHz的高频率,硬件设计需要绕开高频设计和调试,需要的高频设备(如频谱分析仪等)价格较高,构成了一定技术门槛。
无线软件技术复杂
Zigbee软件协议栈代码比较复杂,同时涉及比较多的无线技术知识背景。掌握这些无线软件需要比较多的时间,加上协议栈在不断升级,使用的微控制器也在不断变化中,加长了开发和调试周期。
二、实际应用难点
成本问题
尽管Zigbee技术以低成本著称,但在某些应用场景下(如智能家居),其成本仍然是一个需要考虑的因素。特别是当需要大量节点时,成本问题会更加突出。
通信稳定性
Zigbee技术主要采用ISM频段中的2.4GHz频率,其衍射能力弱,穿墙能力弱。在家居环境中,即使是一扇门、一扇窗或一堵非承重墙,也会让信号大打折扣。
有些厂家会使用射频功放对2.4GHz信号进行放大,但这样会造成额外的辐射污染,同时也和Zigbee低功耗、节能的初衷背道而驰。
自组网能力
Zigbee技术的主要特点是支持自组网能力强、自恢复能力强,这对于某些应用场景(如井下定位、停车场车位定位等)非常具有吸引力。
然而,在智能家居等应用场景中,开关、插座、窗帘的位置一旦固定就不变,自组网的优点不复存在,但自组网所耗费的时间和资源却依旧高昂。
数据传输时延
随着网络节点数目的增加和中转次数的增多,Zigbee的射频传输速率虽然为250kbps,但经过多次中转后的实际可用速率将大大降低,同时数据传输时延也将大大增加。
三、Zigbee标准与发展
Zigbee技术是以IEEE802.15.4标准为基础的,这是IEEE无线PAN(Personal Area Network,个人区域网)工作组的一项标准,被称作IEEE802.15.4(Zigbee)技术标准。Zigbee联盟在推动Zigbee技术的发展和应用方面起着重要作用。
为了克服上述难点并满足不断增长的物联网应用需求,Zigbee联盟和相关厂商需要不断创新和完善技术标准和产品功能。同时,随着5G等新型无线通讯技术的快速发展和应用推广,Zigbee技术也需要与这些技术进行有效融合和互补发展。
责任编辑:David
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