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基于ZigBee的电力线通信中继器设计方案

2013-10-17 11:11来源:广电电器网关键词:电力线通信ZigBee电力线网络收藏点赞

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1 ZigBee技术

Zigbee是基于IEEE 802.15.4标准的低功耗个域网协议。ZigBee名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式,蜜蜂通过跳Zigzag形状的舞蹈来通知发现新的食物源的位置、距离和方向等信息,以此作为新一代无线通讯技术的名称。ZigBee的前身是1998年由INTEL、IBM等产业巨头发起的 “HomeRFLite”。

ZigBee的底层技术基于IEEE 802.15.4协议,ZigBee的物理层和MAC层直接引用了IEEE 802.15.4协议的物理层和MAC层。

ZigBee优势在于以下几点:

①低功耗。在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个节点工作6~24个月,甚至更长。这是ZigBee-的突出优势,而相同条件下,蓝牙能工作数周、WiFi只可工作数小时。

②低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10),降低了对通信控制器的要求。按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代码,而且ZigBee免协议专利费。每块芯片的价格大约为2美元。

③低速率。ZigBee工作在20~250 kbps的较低速率,分别提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps(915MHz)和20kbps(868 MHz)的原始数据吞吐率,满足低速率传输数据的应用需求。

④近距离。传输范围一般介于10~100 m之间,在增加RF发射功率后,亦可增加到1~3 km.这指的是相邻节点间的距离,如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远。

⑤短时延。ZigBee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3~10s、WiFi需要3s.

⑥高容量。ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一上一层网络节点管理,最多可组成65000个节点的大网。

投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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