Прямая связь с мобильными телефонами, ZigBee перевернулась?

В начале года Альянс стандартов соединений CSA (ранее ZigBee Alliance) объявил, что разрабатывает новую функцию стандарта ZigBee — ZigBee Direct. Эта функция сочетает в себе технологии ZigBee и Bluetooth Low Energy (BLE) и может использовать простые технологии. Устройства BLE в эксплуатации для упрощения Доступ новых устройств ZigBee к сети и управление существующими устройствами делают работу пользователей более удобной.

Особенности и преимущества ZigBee

01Mesh-сетевое приложение

Прежде всего, ZigBee основан на техническом стандарте IEEE802.15.4. Он имеет свои уникальные характеристики с IEEE802.11 Wi-Fi и 802.15.1 Bluetooth. Связь между ними только дополняет и не может заменить друг друга.

Среди вышеупомянутых технических стандартов IEEE IEEE802.15.4 и IEEE802.11 имеют схожие физические характеристики. Они используют метод связи CSMA/CA, основанный на распознавании несущей CCA, который очень подходит для связи между устройствами «многие ко многим». связь между несколькими устройствами. В Mesh-сети чрезвычайно высокая эффективность связи.

Однако IEEE802.15.1 использует принцип скачкообразной перестройки частоты HFSS, который нелегко реализовать в подобных функциях обнаружения каналов. Он может работать только в соответствии с временными интервалами модели «главный-подчиненный». В приложениях BLE Mesh связь осуществляется широковещательным способом. и в приложениях BLE Mesh. Мы постараемся избежать одновременного взаимодействия нескольких устройств с одним и тем же устройством. Таким образом, в сетевых приложениях Mesh совместимость и надежность ZigBee намного лучше, чем у BLE Mesh.

02Взаимодействие

С момента своего создания ZigBee разработала набор стандартов управления оборудованием, получивший название ZCL (Кластерная библиотека ZigBee). В ранней версии протокола ZigBee ZCL был очень несовершенным, и от него отказались первые производители умных домов и другие поставщики прикладных решений. В результате продукты разных производителей оборудования несовместимы друг с другом, и даже эти продукты с самого начала намеренно разрабатываются несовместимыми друг с другом.

Однако с запуском ZigBee 3.0 ZCL стал обязательной опцией, и производители чипов также вынудили использовать ZCL в чипах. В результате производителям оборудования приходится тратить дополнительные затраты на исследования и разработки, чтобы сделать свою продукцию несовместимой с другими. Это привело многих производителей оборудования к тому, что Tuconvenience вынуждена делать свою продукцию взаимосвязанной с продукцией других людей.

Кроме того, ZCL также вывел концепцию под названием «объектная модель», которая заимствована многими поставщиками интеллектуальных облачных услуг, и на основе этой концепции она также выведена для IPv6 (включая Google Thread, который также основан на IEEE802.15.4). .Соглашение по делу. Объектная модель превращает скучные и холодные строки данных в протоколе связи в более наглядную сущность устройства. Например, сколько переключателей и лампочек на этом устройстве и какие датчики на нем установлены? Какая температура и яркость? Есть ли сигнализация? Разработчикам устройств нет необходимости учитывать вопросы совместимости протоколов связи при добавлении определенной функции или количества определенных функций в устройство. Для удаленных разработчиков добавление новых устройств заключается в добавлении функций в исходное устройство. .

По сравнению с другими основными протоколами IoT, в настоящее время только BLE Mesh запустил стандарт SIG Mesh, но этот стандарт является обязательным для использования в чипах BLE. В результате устройства BLE Mesh могут обмениваться данными. а вот устройство. С оборудованием отношение "курица и утка". К счастью, смартфоны поддерживают доступ к BLE Mesh, что позволяет смартфонам выступать в качестве контроллеров с одним производителем для каждого приложения. Этот подход также ускоряет утилизацию смартфонов.

03Низкое энергопотребление

Как и ZigBee, существует бесчисленное множество протоколов Интернета вещей, поддерживающих низкое энергопотребление. Но для любого протокола связи Интернета вещей нижний предел низкого энергопотребления не может избежать ограничений двух факторов: процесса производства чипов и энергопотребления на радиочастотах. Таким образом, технология чипов некоторых новых протоколов Интернета вещей технически уступает некоторым старым технологиям чипов ZigBee. Кажется, что преимущество ZigBee в низком энергопотреблении не очевидно. Но технология чипов ZigBee также совершенствуется. Если взять в качестве примера чипы TI, то ток рабочего двигателя ЦП классического CC2530 достигает 8 мА, а ток приема достигает 20 мА, тогда как два тока последней модели CC2651 составляют всего 3 мА и 6,4 мА. соответственно.

Потребление радиочастотной энергии является основным потребителем энергии чипов IoT. Если устройства ZigBee с низким энергопотреблением только отправляют сообщения, но не принимают сообщения, энергопотребление может быть ниже, поскольку физическое соединение ZigBee более свободное и не требует поддержания постоянного соединения. Даже если нет непрерывного сигнала установления связи, устройство будет работать. не отключаться в открытом состоянии. Поэтому при проектировании маломощных устройств ZigBee вы можете обмениваться данными только при необходимости, чтобы все ограниченные ресурсы энергии можно было расходовать разумно.

04Техническое обслуживание

Сеть ZigBee — это метод статического и постоянного соединения. После подключения устройства к сети его будет нелегко отключить. Даже если устройство будет выключено, оно все равно будет в сети при следующем включении, и нет необходимости его перезагружать. Если сетевым устройствам необходимо изменить свой сетевой статус, им необходимо либо выйти из сети, либо выполнить принудительное восстановление заводских настроек, и прежнее поведение будет записано шлюзом.

Кроме того, ZigBee представляет собой Mesh-сеть. Устройства могут напрямую взаимодействовать друг с другом без шлюза. Например, пульт дистанционного управления ZigBee напрямую управляет шторами, а переключатель ZigBee напрямую управляет освещением. шлюз, и эти отношения соединения также могут поддерживаться. Поэтому ZigBee очень подходит для некоторых мест, где никто не дежурит или использование смартфонов запрещено, например, для систем контроля температуры в компьютерных залах, систем «умных классов» в начальных и средних школах, а также интеллектуального оборудования управления на заводских сборочных линиях.

Проблемы, стоящие перед ZigBee

Самый большой недостаток технологии ZigBee заключается в том, что терминал управления не может быть интегрирован в смартфон и им необходимо управлять через шлюз. Это также важная причина, почему трудно популяризировать сферу товаров личного потребления. Конечно, в качестве конца управления также используется ZigBee Dongle или пульт дистанционного управления ZigBee, но он также должен быть авторизован шлюзом. Это не похоже на доступ «приходи и уходи, когда хочешь», как BLE Mesh. Короче говоря, BLE. Mesh-доступ более удобен, но ZigBee Access более безопасен.

Из-за стабильности сети ZigBee конструкция шлюза ZigBee усложняется. Теоретически координатор может обнаружить любое нарушение во всей сети ZigBee. Поэтому шлюз необходимо проектировать с более широкими и всесторонними соображениями. Различные полученные сообщения и различные обнаруженные отклонения должны обрабатываться заранее и не могут быть проигнорированы. Любое сообщение, полученное шлюзом, является полезным. Многие производители используют нестабильную конструкцию шлюза из-за того, что не обрабатывают все сообщения, полученные шлюзом.

В настоящее время семейство решений ZigBee уже включает ZigBee, ZigBee Direct, ZigBee Smart Energy и низкоэнергетическое решение Green Power. Что касается ZigBee Direct, то в разработке этой функции приняли участие более 50 компаний-членов, включая Amazon, Huawei, OPPO, Samsung, Schneider, IKEA, Legrand и Silicon Labs.

С запуском новых функций и программы сертификации ZigBee Direct пользовательский опыт был улучшен, что, как полагают, в значительной степени будет способствовать рыночному применению продуктов ZigBee.

Ebyte специализируется на индустрии беспроводной связи IoT, всегда уделяет внимание развитию технологий и отрасли связи IoT и находится в авангарде технологий беспроводной связи IoT. Ebyte разработала простые в использовании, высококачественные и доступные модули беспроводной связи, включая модули Wi-Fi, модули Bluetooth, модули Zigbee, модули NB, модули 4G, частные беспроводные модули, LoRa и LoRaWAN. Подождите, пока появится модуль.

Для получения более подробной информации о продукции и информации посетите наш официальный сайт:

https://www.ru-ebyte.com