物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中為什么要使用ZigBee 模塊

在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用Zigbee技術的原因主要可以歸納為以下幾點：

1、低功耗

Zigbee技術具有極低的功耗特性。由于其傳輸速率低，發(fā)射功率小，并且支持休眠模式，Zigbee設備在待機狀態(tài)下可以非常省電。這使得Zigbee設備在物聯(lián)網(wǎng)應用中，尤其是需要長時間運行且不易更換電池的場景下（如智能家居、環(huán)境監(jiān)測等），具有顯著的優(yōu)勢。

2、低成本

Zigbee模塊的初始成本相對較低，并且隨著技術的成熟和普及，成本有望進一步降低。此外，Zigbee協(xié)議是免專利費的，這進一步降低了Zigbee技術的使用成本。對于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的大規(guī)模部署而言，低成本是一個重要的考慮因素。

3、高可靠性

Zigbee技術采用了多種機制來確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。例如，MAC層采用了完全確認的數(shù)據(jù)傳輸模式，每個發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認信息。如果傳輸過程中出現(xiàn)問題，可以進行重發(fā)。此外，Zigbee還提供了基于循環(huán)冗余校驗（CRC）的數(shù)據(jù)包完整性檢查功能，以及支持鑒權和認證的AES-128加密算法，確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院屯暾浴?/p>

4、大網(wǎng)絡容量

Zigbee網(wǎng)絡支持大量的設備連接。一個星型結構的Zigbee網(wǎng)絡最多可以容納254個從設備和一個主設備，而一個區(qū)域內可以同時存在最多100個ZigBee網(wǎng)絡。這種大網(wǎng)絡容量的特性使得Zigbee技術非常適合于需要連接大量設備的物聯(lián)網(wǎng)場景。

5、自組網(wǎng)能力

Zigbee技術具有強大的自組網(wǎng)能力。在網(wǎng)絡中，每個Zigbee設備都可以作為路由器或協(xié)調器，自動尋找并連接其他設備，形成一個互聯(lián)互通的網(wǎng)絡。這種自組網(wǎng)能力使得Zigbee網(wǎng)絡在部署和維護上更加靈活和便捷。

6、廣泛的應用領域

Zigbee技術廣泛應用于物聯(lián)網(wǎng)和各種嵌入式應用中，如家庭自動化、無線傳感器網(wǎng)絡、煙霧和入侵者警報、樓宇自動化等。這些應用場景對低功耗、低成本、高可靠性和大網(wǎng)絡容量的需求與Zigbee技術的特點相契合。

具體應用如下：

智能家居

ZigBee模塊在智能家居領域的應用非常廣泛。通過ZigBee技術，可以將家中的各種智能設備（如智能燈泡、智能插座、智能門鎖、智能安防系統(tǒng)等）連接起來，形成一個統(tǒng)一的智能家居網(wǎng)絡。用戶可以通過手機APP或語音助手等設備遠程控制這些設備，實現(xiàn)智能家居的自動化和智能化管理。例如，通過ZigBee模塊，用戶可以遠程控制智能燈泡的開關和亮度調節(jié)，或者實時監(jiān)控家中的安全狀況。

智能醫(yī)療

在智能醫(yī)療領域，ZigBee模塊也被廣泛應用。通過將ZigBee模塊嵌入到醫(yī)療設備中，可以實現(xiàn)醫(yī)療設備的無線連接和數(shù)據(jù)傳輸。這不僅可以提高醫(yī)療設備的使用效率，還可以方便醫(yī)生對患者進行遠程監(jiān)控和診斷。例如，在遠程醫(yī)療系統(tǒng)中，ZigBee模塊可以將患者的生理參數(shù)（如心率、血壓等）實時傳輸給醫(yī)生，以便醫(yī)生及時做出診斷和治療決策。

智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)是ZigBee模塊應用的另一個重要領域。在智能電網(wǎng)中，ZigBee模塊可以用于電力負荷監(jiān)測、電表讀數(shù)、電力設備管理等方面。通過ZigBee網(wǎng)絡，電力公司可以實時監(jiān)控電網(wǎng)的運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題。同時，ZigBee模塊還可以幫助用戶實現(xiàn)家庭用電的智能化管理，如通過智能電表實時監(jiān)測家庭用電量，并根據(jù)需要調整用電計劃以節(jié)約能源。

智慧校園

在智慧校園建設中，ZigBee模塊也發(fā)揮著重要作用。通過ZigBee網(wǎng)絡，學?？梢詫崿F(xiàn)對學生考勤、門禁、校園安全等方面的智能化管理。例如，在門禁系統(tǒng)中嵌入ZigBee模塊，可以實現(xiàn)對學生進出校園的實時監(jiān)控和記錄；在圖書館等場所使用ZigBee模塊進行圖書管理，可以方便讀者借閱和歸還圖書。

智能交通

智能交通領域也是ZigBee模塊的一個重要應用方向。通過ZigBee網(wǎng)絡，可以實現(xiàn)對路況監(jiān)測、電子警察管理、車輛排污監(jiān)測等方面的智能化管理。例如，在智能交通信號燈系統(tǒng)中使用ZigBee模塊，可以實現(xiàn)信號燈之間的無線連接和數(shù)據(jù)傳輸，從而提高交通信號控制的智能化水平；在車輛排污監(jiān)測系統(tǒng)中使用ZigBee模塊，可以實時監(jiān)測車輛的排放情況并采取相應的環(huán)保措施。

工業(yè)自動化

工業(yè)自動化是ZigBee模塊的傳統(tǒng)應用領域之一。在工業(yè)自動化領域中，ZigBee模塊可以用于各種工業(yè)設備的無線連接和數(shù)據(jù)傳輸。通過ZigBee網(wǎng)絡，可以實現(xiàn)對工業(yè)設備的遠程監(jiān)控和控制，提高生產(chǎn)效率和安全性。例如，在工業(yè)自動化生產(chǎn)線中使用ZigBee模塊進行設備間的無線通信和數(shù)據(jù)傳輸，可以實現(xiàn)生產(chǎn)線的自動化控制和優(yōu)化調度。

農(nóng)業(yè)自動化

在農(nóng)業(yè)領域，ZigBee模塊的應用也越來越廣泛。通過ZigBee網(wǎng)絡，可以實現(xiàn)對農(nóng)田環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)測和調控（如土壤濕度、溫度、光照強度等），從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質量。同時，ZigBee模塊還可以用于農(nóng)業(yè)設備的無線連接和控制（如智能灌溉系統(tǒng)、智能溫室等），實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化和自動化管理。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用Zigbee技術的原因主要包括低功耗、低成本、高可靠性、大網(wǎng)絡容量、自組網(wǎng)能力以及廣泛的應用領域。這些優(yōu)勢使得Zigbee技術在物聯(lián)網(wǎng)領域具有廣泛的應用前景和重要的應用價值。

本文會再為大家詳解無線通信模塊家族中的一員——zigbee模塊。

zigbee模塊的定義

ZigBee，也稱紫蜂，是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)上協(xié)議，其底層采用IEEE 802.15.4標準規(guī)范的媒體訪問層與物理層。ZigBee技術的主要特點和優(yōu)勢可以歸納如下：

定義：ZigBee是一種新型的無線通信技術，專為短距離、低功耗、低數(shù)據(jù)速率的無線數(shù)據(jù)傳輸而設計。

名稱由來：ZigBee這個名字的靈感來源于蜂群的交流方式，蜜蜂通過Z字形飛行來通知同伴發(fā)現(xiàn)的食物位置、距離和方向等信息，ZigBee聯(lián)盟便以此命名這一無線通信技術。

zigbee模塊的原理

1、協(xié)議棧組成

ZigBee的協(xié)議棧從下到上主要包括以下幾個層次：

物理層（PHY）：負責處理無線電硬件之間的實際通信，包括發(fā)送和接收原始比特流，實現(xiàn)無線電頻道的選擇等操作。

媒體訪問控制層（MAC）：負責節(jié)點之間的通信接入和碰撞避免，也負責數(shù)據(jù)包的組裝和解組裝，包括確認機制和加密處理。

網(wǎng)絡層（NWK）：負責路由和設備發(fā)現(xiàn)等功能，也負責創(chuàng)建、管理和維護網(wǎng)絡。這一層決定數(shù)據(jù)包的傳輸路徑，并在網(wǎng)絡拓撲發(fā)生變化時進行路徑的更新。

應用層（APL）：包括應用支持子層（APS）和ZigBee設備對象（ZDO）。應用支持子層負責匹配和轉發(fā)數(shù)據(jù)包，ZigBee設備對象則負責設備和服務發(fā)現(xiàn)，以及安全設置等高級功能。

2、網(wǎng)絡特性

自組織和自我修復：ZigBee網(wǎng)絡可以自我組織和修復，即使網(wǎng)絡中的某些節(jié)點發(fā)生故障，網(wǎng)絡也能繼續(xù)運行。當數(shù)據(jù)需要從源節(jié)點傳輸至目的節(jié)點時，路由器會根據(jù)網(wǎng)絡情況動態(tài)選擇最佳路徑。如果某個節(jié)點出現(xiàn)故障，路由器可以立即切換至備選路徑，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡的自我修復。

低功耗：ZigBee設備在大部分時間里處于睡眠模式，這極大地延長了電池壽命。其低功耗特性使得ZigBee技術非常適合于那些需要長時間運行且對功耗有嚴格要求的應用場景。

高安全性：ZigBee提供了三級安全模式，包括無安全設定、使用接入控制清單（ACL）防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級加密標準（AES128）的對稱密碼，以靈活確定其安全屬性。

3、 頻段和信道

ZigBee協(xié)議可以在多個無線頻段下工作，這主要取決于具體的地域和國家的無線電規(guī)定。常用的頻段包括：

2.4 GHz：這是一個全球通用的ISM（Industrial, Scientific, and Medical）頻段，也是ZigBee最常用的工作頻段。在這個頻段下，ZigBee定義了16個通信信道。需要注意的是，在2.4 GHz頻段下，ZigBee的信道與Wi-Fi的信道有所重疊，因此可能存在信道干擾的問題。

915 MHz：這個頻段主要用于美洲地區(qū)。在這個頻段下，ZigBee定義了10個通信信道。

868 MHz：這個頻段主要用于歐洲地區(qū)。在這個頻段下，ZigBee只定義了1個通信信道。

4、節(jié)點類型

在ZigBee網(wǎng)絡中，有三種類型的節(jié)點：協(xié)調器、路由器和終端設備。其中只有協(xié)調器和路由器可以進行路由選擇。協(xié)調器負責啟動和建立網(wǎng)絡，路由器負責數(shù)據(jù)的路由轉發(fā)，而終端設備則負責數(shù)據(jù)的采集和傳輸。

綜上所述，ZigBee通過其獨特的協(xié)議棧組成、網(wǎng)絡特性、頻段和信道選擇以及節(jié)點類型劃分等原理，構建了一個低成本、低功耗、高可靠性和高安全性的無線傳感網(wǎng)絡，為物聯(lián)網(wǎng)的高效運作提供了堅實的基礎。

zigbee模塊的組網(wǎng)方式

1、星形網(wǎng)絡

特點：星形網(wǎng)絡是最簡單的ZigBee組網(wǎng)方式，包含一個中心節(jié)點（協(xié)調器）和多個終端節(jié)點。所有終端節(jié)點都直接與協(xié)調器通信，不能直接與其他終端節(jié)點通信。

優(yōu)點：

結構簡單，易于實現(xiàn)和維護。

可靠性高，因為所有數(shù)據(jù)都通過協(xié)調器轉發(fā)，便于集中管理。

成本低，因為只需要一個協(xié)調器。

缺點：

可擴展性差，因為協(xié)調器的帶寬和處理能力有限。

單點故障，如果協(xié)調器出現(xiàn)故障，整個網(wǎng)絡將癱瘓。

2、樹形網(wǎng)絡

特點：樹形網(wǎng)絡是星形網(wǎng)絡的擴展，包含一個協(xié)調器、多個路由器和終端節(jié)點。協(xié)調器連接多個路由器，路由器再連接其他路由器或終端節(jié)點，形成樹狀結構。

優(yōu)點：

結構靈活，可以根據(jù)實際需求進行擴展。

可靠性較高，因為多個路由器可以分擔協(xié)調器的任務。

可擴展性較好，因為可以通過增加路由器來擴展網(wǎng)絡。

缺點：

復雜度較高，網(wǎng)絡結構比星形網(wǎng)絡更復雜。

單點故障，如果某個路由器出現(xiàn)故障，會影響其下的所有終端節(jié)點。

3、網(wǎng)狀網(wǎng)絡

特點：網(wǎng)狀網(wǎng)絡中，任意兩個節(jié)點之間都可以直接通信，不需要通過協(xié)調器或路由器轉發(fā)。這種網(wǎng)絡結構具有更高的靈活性和可靠性。

優(yōu)點：

結構復雜但靈活，能夠應對復雜的網(wǎng)絡環(huán)境。

可靠性高，因為多個路徑可用于數(shù)據(jù)傳輸，即使某個節(jié)點出現(xiàn)故障，也不會影響整個網(wǎng)絡的通信。

可擴展性強，因為可以通過增加節(jié)點來擴展網(wǎng)絡。

缺點：

成本較高，因為需要更多的設備和復雜的路由算法。

復雜度較高，網(wǎng)絡管理和維護相對困難。

選擇建議

在選擇ZigBee組網(wǎng)方式時，需要根據(jù)實際應用場景來決定。對于小型網(wǎng)絡，如智能家居等，可以選擇星形網(wǎng)絡；對于需要擴展性好、可靠性高的網(wǎng)絡，如工業(yè)自動化、智能交通等，可以選擇樹形網(wǎng)絡或網(wǎng)狀網(wǎng)絡。同時，還需要考慮設備的成本、功耗、處理能力等因素，以及網(wǎng)絡的覆蓋范圍、安全性等其他因素。

zigbee模塊的優(yōu)劣勢

ZigBee技術作為一種低功耗、短距離、低數(shù)據(jù)速率的無線通信技術，在物聯(lián)網(wǎng)領域具有廣泛的應用，其優(yōu)劣勢可以歸納如下：

ZigBee的優(yōu)勢

1、低功耗：ZigBee技術采用了低功耗的設計理念，使其能夠在小型設備上長時間運行而無需頻繁更換電池。這種低功耗特性使得ZigBee特別適用于那些需要長時間離線工作的傳感器網(wǎng)絡和智能家居等領域。

2、高效可靠：ZigBee技術采用了自適應廣播技術和多種通信機制（如跳頻技術、消息確認重傳等），能夠實現(xiàn)可靠的組網(wǎng)通信，有效降低了通信中的干擾和丟包現(xiàn)象，提高了通信質量和可靠性。

3、網(wǎng)絡擴展性強：ZigBee網(wǎng)絡可以容納數(shù)百個設備，并可以通過自組織的方式建立起星狀、樹狀或網(wǎng)狀拓撲結構，方便實現(xiàn)網(wǎng)絡的擴展和覆蓋面的擴大。這種網(wǎng)絡擴展性使得ZigBee技術在大型物聯(lián)網(wǎng)項目中具有很高的應用價值。

4、安全性高：ZigBee采用AES-128位加密算法，確保通信數(shù)據(jù)的機密性和完整性，有效防止黑客攻擊和信息泄露，保障網(wǎng)絡的安全。這對于保護用戶隱私和敏感數(shù)據(jù)具有重要意義。

5、成本低廉：相較于其他無線通信技術（如WiFi、藍牙等），ZigBee技術的構建成本相對較低。ZigBee模塊價格低廉，且設備的低功耗設計減少了能源消耗，降低了物聯(lián)網(wǎng)設備的運營成本。

6、時延短：ZigBee針對時延敏感的應用進行了優(yōu)化，通信時延和從休眠狀態(tài)激活的時延都非常短，這對于需要快速響應的應用場景具有重要意義。

7、易于配置：ZigBee網(wǎng)絡的節(jié)點通信設置相對簡單，用戶可以根據(jù)需求輕松配置網(wǎng)絡結構，實現(xiàn)設備的互聯(lián)互通。

ZigBee的劣勢

1、有限的帶寬：ZigBee技術的通信速率較低，帶寬有限，不適用于需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽脠鼍?。例如，?a href="http://hljzzgx.com/v/" target="_blank">視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)膱鼍爸?，ZigBee的速率可能無法滿足要求。

2、信號穿透能力較差：ZigBee技術采用低功率短距離傳輸，信號穿透能力相對較差。在存在障礙物或信號傳輸距離較遠的情況下，可能導致通信質量下降或信號中斷。

3、受干擾影響較大：由于ZigBee運行在2.4GHz頻段，與部分家電和其他無線設備存在頻段共享問題，可能導致干擾。這需要采取合適的干擾抑制措施來確保通信的穩(wěn)定性。

4、網(wǎng)絡規(guī)模限制：雖然ZigBee網(wǎng)絡拓撲結構理論上可以容納數(shù)百個設備，但隨著網(wǎng)絡規(guī)模的擴大，網(wǎng)絡管理和通信負載會增加，可能導致網(wǎng)絡性能下降。因此，在實際應用中需要合理規(guī)劃網(wǎng)絡規(guī)模。

5、可銷售設備的數(shù)量有限：相比于其他無線通信技術，ZigBee技術的可購買和選擇的設備數(shù)量相對有限。這可能限制了用戶的選擇范圍，并在一定程度上影響了ZigBee技術的普及和應用。

zigbee模塊的模塊功能

1、數(shù)據(jù)采集與傳輸

數(shù)據(jù)采集：ZigBee模塊能夠連接各種傳感器（如溫度、濕度、氣壓、光照等傳感器），并將采集到的數(shù)據(jù)通過ZigBee網(wǎng)絡傳輸?shù)街付ǖ脑O備或系統(tǒng)。這使得ZigBee模塊在環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)自動化等領域具有重要應用。

無線傳輸：ZigBee模塊支持低成本、低功耗、低數(shù)據(jù)速率的無線傳輸。雖然其數(shù)據(jù)傳輸速度適中，但足以滿足中短距離的無線傳輸需求，如智能家居中的設備間通信。

2、遠程控制與管理

遠程控制：通過與其他ZigBee兼容的設備互相連接，ZigBee模塊可以實現(xiàn)無線設備之間的遠程控制和管理。例如，在家庭自動化系統(tǒng)中，用戶可以通過智能手機等智能終端遠程控制家中的燈光、空調等設備。

網(wǎng)絡管理：ZigBee模塊支持網(wǎng)絡協(xié)調器、路由器和終端設備等多種節(jié)點類型，可以靈活構建網(wǎng)絡拓撲結構（如星型、網(wǎng)狀和混合型）。網(wǎng)絡協(xié)調器負責網(wǎng)絡的管理和維護，確保網(wǎng)絡的穩(wěn)定運行。

3、節(jié)能環(huán)保

低功耗設計：ZigBee模塊采用低功耗設計，可以顯著延長設備的電池壽命。在低功耗待機狀態(tài)下，兩節(jié)電池可以支持設備長達數(shù)月甚至數(shù)年的使用時間，避免了頻繁更換電池的麻煩。

節(jié)能模式：ZigBee模塊支持多種節(jié)電工作模式，如定時休眠喚醒、外部中斷喚醒和串口數(shù)據(jù)喚醒等。這些模式可以根據(jù)實際需求進行配置，以進一步降低功耗。

4、安全性

多層安全機制：ZigBee模塊支持多層安全機制，包括加密、身份驗證和密鑰管理等。這些機制可以保護通信數(shù)據(jù)的機密性、完整性和可用性，從而確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

AES-128加密：ZigBee協(xié)議采用AES-128加密算法對數(shù)據(jù)進行加密處理，有效防止了非法設備獲取數(shù)據(jù)。

5、靈活性與可擴展性

多協(xié)議支持：一些ZigBee模塊（如NRF52840模塊）還支持多協(xié)議通信，這使得它們可以與其他類型的無線設備進行互操作。

豐富的接口和外設：ZigBee模塊通常提供多種接口和外設（如UART、SPI、I2C、GPIO等），便于與其他設備進行通信和交互。這些接口和外設可以連接傳感器、執(zhí)行器和外部控制器等外部設備，實現(xiàn)更復雜的功能。

6、應用場景廣泛

ZigBee模塊廣泛應用于家庭自動化、工業(yè)自動化、智能電網(wǎng)、醫(yī)療衛(wèi)生、物流管理等多個領域。它們在這些領域中發(fā)揮著數(shù)據(jù)采集、遠程控制、節(jié)能環(huán)保和安全保障等重要作用

zigbee模塊的選型參數(shù)

1、電氣參數(shù)

輸入電壓：常見的ZigBee模塊輸入電壓有DC 3.3V和DC 5V等，不同電壓的模塊需匹配相應的供電設備。

溫度范圍：ZigBee模塊的工作溫度范圍通常為-40℃(85℃，有些高端模塊可能支持更寬的溫度范圍，如-40℃)105℃，以適應極端環(huán)境。

工作電流與功耗：包括待機電流、接收電流和發(fā)射電流等，這些參數(shù)直接影響模塊的電池壽命和功耗。一般來說，ZigBee模塊以低功耗著稱，適合長時間運行的設備。

2、通信參數(shù)

無線頻率：ZigBee模塊通常使用2.4GHz的ISM（工業(yè)、科學和醫(yī)療）頻段，該頻段全球通用且無需授權。

傳輸距離：ZigBee模塊的傳輸距離受多種因素影響，包括環(huán)境、天線類型等。在可視且開闊的環(huán)境下，傳輸距離可達數(shù)百米至數(shù)千米。

串口波特率：模塊支持的串口波特率范圍，如1200bps至115200bps不等，用戶可根據(jù)需求進行設置。

接收靈敏度與發(fā)射強度：這些參數(shù)決定了模塊的通信能力和抗干擾能力。較高的接收靈敏度和發(fā)射強度意味著更好的通信性能。

3、接口與封裝

接口類型：常見的接口類型包括UART、USB、RS485等，用戶需根據(jù)應用場景選擇合適的接口類型。

封裝形式：ZigBee模塊有插針封裝和貼片封裝等多種封裝形式，用戶需根據(jù)設備設計和空間要求選擇合適的封裝形式。

引腳定義：模塊引腳的定義和功能，如電源引腳、串口引腳、復位引腳等，用戶需了解并正確連接這些引腳。

4、特性與功能

可配置節(jié)點類型：ZigBee網(wǎng)絡中有三種節(jié)點類型：協(xié)調器（Coordinator）、路由器（Router）和終端設備（End Device），不同模塊可能支持不同的節(jié)點類型配置。

協(xié)議棧支持：模塊支持的ZigBee協(xié)議棧版本和特性，如ZigBee Pro等。

天線類型：包括PCB板載天線、陶瓷天線、彈簧天線等，不同天線類型對通信性能有一定影響。

安全性：模塊提供的安全特性，如加密、身份驗證等，以保障通信數(shù)據(jù)的安全。

5、成本與供應

價格：ZigBee模塊的價格受多種因素影響，包括芯片、封裝、品牌等。用戶需根據(jù)預算和性能需求進行權衡。

供應商選擇：選擇有良好信譽和售后服務的供應商，以確保模塊的質量和供應穩(wěn)定性。

zigbee模塊的使用注意事項

1、安裝與布置

避免金屬屏蔽：由于ZigBee是無線自組網(wǎng)設備，其信號傳輸易受到金屬屏蔽的影響。因此，在安裝ZigBee模塊時，應避免將其整套設備（包括天線）置于鐵柜等金屬容器中。如無法避免，應將天線引出鐵柜外，并采用垂直方式安裝，以最大化傳輸距離。

天線安裝：確保天線安裝穩(wěn)固，方向正確，避免彎曲或損壞，以保證信號的穩(wěn)定傳輸。

2、供電與電壓

工作電壓：ZigBee模塊的工作電壓通常在5V-35V之間，具體電壓范圍需參考模塊的技術規(guī)格書。確保供電電壓在此范圍內，避免因電壓過高或過低而影響模塊的正常工作。

持續(xù)供電：ZigBee網(wǎng)絡中的協(xié)調器和路由器需要持續(xù)供電以保證網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和可靠性。而終端節(jié)點在特定情況下可能不需要持續(xù)供電，但具體需求需根據(jù)應用場景來確定。

3、網(wǎng)絡配置

地址唯一性：在一個ZigBee網(wǎng)絡中，每個設備的本地地址必須唯一，以防止地址沖突和數(shù)據(jù)傳輸問題。

網(wǎng)絡參數(shù)：在配置ZigBee網(wǎng)絡時，需要確保網(wǎng)絡ID、信道等參數(shù)的一致性，以確保設備能夠成功加入網(wǎng)絡并進行通信。

4、通信與距離

通信距離：ZigBee模塊的通信距離受多種因素影響，包括環(huán)境、天線類型、功率等。在實際應用中，需要根據(jù)具體場景來評估和調整通信距離。

環(huán)境適應性：ZigBee模塊在高頻傳輸時受環(huán)境影響較大，其繞射能力較低。在有遮擋物的場所，傳輸距離可能受限。因此，在選擇ZigBee模塊時，可以考慮低頻傳輸設備以提高傳輸穩(wěn)定性和距離。

5、維護與調試

模塊配置：在使用ZigBee模塊前，需要正確配置其參數(shù)，如波特率、IP地址等。配置完成后，需要發(fā)送重啟包以使配置生效。

調試工具：使用串口助手等調試工具來查詢和修改ZigBee模塊的參數(shù)，確保模塊按照預期工作。

故障排查：當ZigBee網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時，可以通過檢查設備地址、網(wǎng)絡參數(shù)、通信距離等方面來排查問題。同時，也可以利用調試工具來診斷模塊的硬件或軟件問題。

6、其他注意事項

安全性：ZigBee模塊在通信過程中需要注意數(shù)據(jù)的安全性。可以通過加密、身份驗證等方式來保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?/p>

兼容性：在選擇ZigBee模塊時，需要考慮其與其他設備的兼容性。不同廠商的ZigBee模塊可能在某些方面存在差異，因此需要在購買前進行充分的了解和測試。

zigbee模塊的廠商

國內廠商

四信通信：作為國內最早進入ZigBee模塊領域的企業(yè)之一，四信通信的ZigBee模塊以穩(wěn)定可靠的性能和相對較低的價格在市場上占有一席之地。

億佰特：專注于無線通信模塊的研發(fā)和生產(chǎn)，其ZigBee模塊產(chǎn)品系列豐富，性能穩(wěn)定，廣泛應用于智能家居、工業(yè)自動化等領域。

順舟智能：在ZigBee模塊領域有著深厚的積累，提供多種類型的ZigBee模塊產(chǎn)品，包括智能家居模塊、工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)模組等，滿足不同客戶的需求。

涂鴉智能：作為一家全球化的智能平臺公司，涂鴉智能提供一站式人工智能物聯(lián)網(wǎng)解決方案，其ZigBee模塊產(chǎn)品也備受市場青睞。

深聯(lián)智達、樂鑫、Ashining/澤耀、MoesHouse、奉加微、三科光電SANKOE、拓普瑞、華凱微、微芯等：這些廠商也是國內ZigBee模塊市場的重要參與者，各自擁有一定的市場份額和客戶群體。

國外廠商

DIGI International：作為國際知名的ZigBee模塊廠商，DIGI擁有豐富的產(chǎn)品線和廣泛的經(jīng)驗，其ZigBee模塊在質量上享有良好口碑，但價格相對較高。

Silicon Labs（芯科科技）：在ZigBee模塊領域有著很高的技術實力和市場影響力，其ZigBee模塊產(chǎn)品性能穩(wěn)定，廣泛應用于各種物聯(lián)網(wǎng)場景中。

Texas Instruments（TI）：作為全球領先的半導體公司，TI也涉足ZigBee模塊市場，其CC2530等ZigBee模塊產(chǎn)品在市場上具有很高的知名度和認可度。

除了上述廠商外，還有如Telink（泰凌微）、PHYPLUS（奉加微，后發(fā)布ZigBee 3.0認證協(xié)議棧）、瑞瀛物聯(lián)、XBee（美國DIGI的ZigBee模塊型號）等眾多國內外知名廠商。這些廠商在ZigBee模塊領域都有著各自的技術優(yōu)勢和市場份額，共同推動著ZigBee模塊市場的發(fā)展。

供應商A：億佰特

https://www.ebyte.com/

1、產(chǎn)品能力

（1）選型手冊

https://www.ebyte.com/product/66.html資料下載地址

（2）主推型號1：E18-MS1-PCB

產(chǎn)品詳情介紹

億百特（應為“億佰特”）Zigbee E18-MS1-PCB是一款基于Zigbee技術的無線模塊，具有體積小、功耗低、通信穩(wěn)定等特點，廣泛應用于智能家居、工業(yè)自動化、安防系統(tǒng)等領域。以下是對該模塊的詳細介紹：

基本特性

頻段與功率：E18-MS1-PCB工作在2.4GHz頻段，發(fā)射功率約為2.5mW，適用于短距離無線通信。

芯片技術：采用美國德州儀器（TI）公司原裝進口的CC2530射頻芯片，該芯片內部集成了8051單片機及無線收發(fā)器，支持Zigbee協(xié)議及2.4GHz IEEE 802.15.4標準。

外形與尺寸：模塊為貼片型設計，引腳間距為1.27mm，便于PCB板載安裝。模塊尺寸小巧，便于集成到各種設備中。

通信能力：支持Zigbee自組網(wǎng)功能，包括協(xié)調器、路由器和終端節(jié)點三種角色，可自動組網(wǎng)、自動路由、自動重發(fā)等功能，確保通信的可靠性和穩(wěn)定性。

功耗管理：具備低功耗模式，可根據(jù)需求設置休眠時間，降低能耗。在低功耗模式下，待機功耗小于2uA。

安全性：采用AES 128位加密功能，保障通信數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。

應用場景

智能家居：作為智能家居系統(tǒng)中的無線傳感器節(jié)點，實現(xiàn)家電設備的互聯(lián)互通和智能控制。

工業(yè)自動化：在工業(yè)控制系統(tǒng)中作為無線數(shù)據(jù)采集和傳輸節(jié)點，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和故障診斷。

安防系統(tǒng)：作為安防系統(tǒng)中的無線報警節(jié)點或監(jiān)控節(jié)點，實現(xiàn)安全信息的實時傳輸和報警處理。

無線遙控：在無人機、無線游戲遙控器等應用中作為遙控信號傳輸模塊，實現(xiàn)精準控制。

開發(fā)與配置

開發(fā)環(huán)境：可使用IAR Embedded Workbench等IDE進行固件開發(fā)和調試。

配置方式：支持通過串口指令進行模塊配置和功能切換，包括工作模式、信道選擇、網(wǎng)絡ID設置等。

二次開發(fā)：模塊出廠時可能不帶有特定應用程序，用戶需根據(jù)需求進行二次開發(fā)以實現(xiàn)特定功能。

研發(fā)設計注意使用事項

推薦使用直流穩(wěn)壓電源對該模塊進行供電，電源紋波系數(shù)盡量小，模塊需可靠接地；

請注意電源正負極的正確連接，如反接可能會導致模塊永久性損壞；

請檢查供電電源，確保在推薦供電電壓之間，如超過最大值會造成模塊永久性損壞；

請檢查電源穩(wěn)定性，電壓不能大幅頻繁波動；

在針對模塊設計供電電路時，往往推薦保留 30%以上余量，有整機利于長期穩(wěn)定地工作； ? 模塊應盡量遠離電源、變壓器、高頻走線等電磁干擾較大的部分；

高頻數(shù)字走線、高頻模擬走線、電源走線必須避開模塊下方，若實在需要經(jīng)過模塊下方，假設模塊焊接在 Top Layer， 在模塊接觸部分的 Top Layer 鋪地銅（全部鋪銅并良好接地），必須靠近模塊數(shù)字部分并走線在 Bottom Layer；

假設模塊焊接或放置在 Top Layer，在Bottom Layer 或者其他層隨意走線也是錯誤的，會在不同程度影響模塊的雜散以及 接收靈敏度；

假設模塊周圍有存在較大電磁干擾的器件也會極大影響模塊的性能，跟據(jù)干擾的強度建議適當遠離模塊，若情況允許可 以做適當?shù)母綦x與屏蔽；

假設模塊周圍有存在較大電磁干擾的走線（高頻數(shù)字、高頻模擬、電源走線）也會極大影響模塊的性能，跟據(jù)干擾的強 度建議適當遠離模塊，若情況允許可以做適當?shù)母綦x與屏蔽；

通信線若使用 5V 電平，必須串聯(lián) 1k-5.1k 電阻（不推薦，仍有損壞風險）；

盡量遠離部分物理層亦為 2.4GHz 的TTL 協(xié)議，例如：USB3.0；

天線安裝結構對模塊性能有較大影響，務必保證天線外露且最好垂直向上；當模塊安裝于機殼內部時，可使用優(yōu)質的天線 延長線，將天線延伸至機殼外部；

天線切不可安裝于金屬殼內部，將導致傳輸距離極大削弱。

2、支撐

（1）技術產(chǎn)品

技術資料

供應商B：涂鴉

https://www.tuya.com/cn/

1、產(chǎn)品能力

主推型號1：ZTU(ujzh)

產(chǎn)品詳情介紹

涂鴉ZTU(ujzh)是一款由涂鴉智能開發(fā)的ZigBee模組，它在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中扮演著重要角色，主要用于實現(xiàn)設備間的無線連接和通信。以下是對涂鴉ZTU(ujzh)模組的詳細介紹：

基本信息

名稱：涂鴉ZTU(ujzh) ZigBee模組

開發(fā)者：涂鴉智能（杭州涂鴉信息技術有限公司）

應用領域：智能家居、家電、智能樓宇、工業(yè)無線控制等多個領域

技術規(guī)格

芯片平臺：采用高集成度的無線射頻處理器芯片，如TLSR8258等

內置功能：

內置802.15.4 PHY/MAC ZigBee網(wǎng)絡協(xié)議棧

豐富的庫函數(shù)

低功耗的32位CPU內核

1024KB flash、64KB RAM

豐富的外設資源，如GPIOs、UART、ADC等

電氣參數(shù)：

寬工作電壓：1.8V--3.6V（建議2.8V以上）

靜電釋放電壓（人體模型）：-25℃~+2KV

靜電釋放電壓（機器模型）：-25℃~-0.5KV

工作溫度：-40℃~+105℃

ZigBee連通性：

支持802.15.4 MAC/PHY工作信道11(26@2.400)2.483GHz

空口速率250Kbps

最大+10dBm的輸出功率，輸出功率動態(tài)>35dB

內置板載PCB天線，預留Ipex頭，天線增益1.08dBi

特性與優(yōu)勢

低功耗：采用低功耗設計，延長設備電池壽命

高集成度：集成度高，減少外圍器件需求，降低系統(tǒng)成本

豐富的外設資源：提供多種外設接口，便于開發(fā)者集成其他功能模塊

靈活的配置方式：支持多種配置方式，滿足不同應用場景的需求

強大的通信能力：支持ZigBee協(xié)議，實現(xiàn)設備間的穩(wěn)定、可靠通信

應用場景

智能家居：用于智能燈光、智能安防、智能窗簾等設備的無線連接和控制

智能家電：如智能冰箱、智能空調、智能洗衣機等，實現(xiàn)設備的遠程控制和狀態(tài)監(jiān)測

智能樓宇：在智能樓宇系統(tǒng)中，用于實現(xiàn)樓宇內設備的互聯(lián)互通和集中管理

工業(yè)無線控制：在工業(yè)自動化領域，用于實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡、無線監(jiān)控等應用

2、支撐

（1）技術產(chǎn)品

技術資料

C2844250_CD4C9CC747E3AF408DA4760560C652CA (1)

本文章源自奇跡物聯(lián)開源的物聯(lián)網(wǎng)應用知識庫Cellular IoT Wiki，更多技術干貨歡迎關注收藏Wiki：Cellular IoT Wiki 知識庫（https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf）

歡迎同學們走進AmazIOT知識庫的世界！

這里是為物聯(lián)網(wǎng)人構建的技術應用百科，以便幫助你更快更簡單的開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。

Cellular IoT Wiki初心：

在我們長期投身于蜂窩物聯(lián)網(wǎng) ODM/OEM 解決方案的實踐過程中，一直被物聯(lián)網(wǎng)技術碎片化與產(chǎn)業(yè)資源碎片化的問題所困擾。從產(chǎn)品定義、芯片選型，到軟硬件研發(fā)和測試，物聯(lián)網(wǎng)技術的碎片化以及產(chǎn)業(yè)資源的碎片化，始終對團隊的產(chǎn)品開發(fā)交付質量和效率形成制約。為了減少因物聯(lián)網(wǎng)碎片化而帶來的重復開發(fā)工作，我們著手對物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中高頻應用的技術知識進行沉淀管理，并基于 Bloom OS 搭建了不同平臺的 RTOS 應用生態(tài)。后來我們發(fā)現(xiàn)，很多物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)團隊都面臨著相似的困擾，于是，我們決定向全體物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)開發(fā)者開放奇跡物聯(lián)內部沉淀的應用技術知識庫 Wiki，期望能為更多物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)者減輕一些重復造輪子的負擔。

Cellular IoT Wiki沉淀的技術內容方向如下：

奇跡物聯(lián)的業(yè)務服務范圍：基于自研的NB-IoT、Cat1、Cat4等物聯(lián)網(wǎng)模組，為客戶物聯(lián)網(wǎng)ODM/OEM解決方案服務。我們的研發(fā)技術中心在石家莊，PCBA生產(chǎn)基地分布在深圳、石家莊、北京三個工廠，滿足不同區(qū)域&不同量產(chǎn)規(guī)模&不同產(chǎn)品開發(fā)階段的生產(chǎn)制造任務。跟傳統(tǒng)PCBA工廠最大的區(qū)別是我們只服務物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)客戶。

連接我們，和10000+物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者一起 降低技術和成本門檻

讓蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應用更簡單~~

哈哈你終于滑到最重要的模塊了，

千萬不！要！劃！走！忍住沖動！~

歡迎加入飛書“開源技術交流群”，隨時找到我們哦~

點擊鏈接如何加入奇跡物聯(lián)技術話題群（https://rckrv97mzx.feishu.cn/docx/Xskpd1cFQo7hu9x5EuicbsjTnTf）可以獲取加入技術話題群攻略

Hey 物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者，

你是否有了解過奇跡物聯(lián)的官方公眾號“eSIM物聯(lián)工場”呢？

這里是奇跡物聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)應用技術開源wiki主陣地，歡迎關注公眾號，不迷路～

及時獲得最新物聯(lián)網(wǎng)應用技術沉淀發(fā)布

（如有侵權，聯(lián)系刪除）