标签: 数传模块

ZigBee的发展也有“碎片化” ——看ZigBee在各个领域的发展     关键字：ZigBee,Profile,应用标准,物联网,碎片化   引言 2002年ZigBee 联盟成立，符合ZigBee标准的产品在之后的两年里陆续面世，刚诞生的ZigBee被广泛看好并得到了诸多溢美之词。能组成一个自组织，低功耗，自修复的巨大无线网络，传感网络一直是一个客观需求，凭借当时已经提出并广泛知悉的Bluetooth和WiFi却不太现实，Bluetooth弱在不能组网，发展到现今的Bluetooth也还是一样，而WiFi的劣势是功耗和成本。而传感网络需要大量的节点和灵活的布设，有线的方式则最后的退路，无线才是王者。当时IEEE　802.15的标准已经相续制定，ZigBee　联盟不再从头制定协议，而是在IEEE802.15.4的基础增加支持更多网络节点的网络协议以达到最初的目的。　ZigBee出生时的背景大致如此，之后的发展则与愿景可谓大相径庭。在中国热火的物联网大潮背后，ZigBee的机会在哪里？ 图一　ZigBee愿景之一是让你掌控家中一切   ZigBee的发展 在ZigBee的发展里程中已经经过的４个重要的里程，对应的成果大致是４个ZigBee协议版本，分别是ZigBee　v1.0(2004), ZigBee2006，ZigBee2007/pro到如今ZigBee2012，最初也是想做一个大而全的无线网络，仅仅有通信协议，而没有“应用”协议。初生的技术想包罗万象却没有包罗万象的能力，如同年轻气盛的少年一般，ZigBee难免遇到挫折，虽然从后面的技术演进来看，在ZigBee2006时，这个叫ZigBee的通信网络已经较为稳定和完整。　在联盟的努力和偿试下，经过了这４次比较重要的更新，在通信的兼容性，网络的鲁棒性已经有了长足的进步，同时更为重要的是意识到“专”比“全”更加接近技术现实，这一转变给了ZigBee发展全新的气象，在内部进行分化，同时也让这些不同的分支可以“求同存异”，这些衍生的成果就是应用标准，自此ZigBee在不同的应用领域出现了不同的实施细则，按照各协议的通行做法，把这部分实施细则命名为“Profile”。   不同的ZigBee联盟成员厂商在生产不同的商品，因此他们追逐不同的Profile，各自在自己的领域推广ZigBee的技术，也不断通过市场需要来完善Profile，进而推动ZigBee技术的推广和发展。自分化的开始，ZigBee 联盟前后共提出了10项Standard Profile(见表一)，部分尚在制定之中，按规定，某些Profile可以共存于一个设备。联盟还曾提出对ZigBee协议进行简化而成的RF4CE，目前仍然在推广之中。   表一　ZigBee　Profile列表(截至2013年11月)   编号 简称 全称 应用 1 ZBA ZigBee　Building Automation 楼宇自动化，可以对空调与通风监控系统，给排水监控系统，照明系统，电力供应，综合安保等提供通信支持。 2 ZHC ZigBee Health Care 卫生保健，将反映身体状况的体征采集，可靠而且保密地传输给医生或护士，以利于疾病的诊断。 3 ZHA ZigBee Home Automation 智能家居，在家里的任何地方均可以有效控制到灯光、空调等家用电器，同时将家用电器组织为网络，可以进行自动控制。 4 ZID ZigBee Input Device 输入设备，为计算机外设提供一个低功耗无线连接的统一标准，可用于键盘、鼠标、控制演讲笔等消费电子。 5 ZLL ZigBee Light Link 智能灯光，让人们可以使用手机、平板电脑、遥控控制家里的光源，并提供良好的互操作性。 6 ZND   ZigBee Network Device 网络设备，ZigBee网络与其他网络进行桥接的标准。 7 ZRC ZigBee Remote Control 遥控，为所有需要遥控的消费电子提供统一的无线通信接口。 8 ZRS     ZigBee Retail Service 零售服务，为零售商的货物管理及消费者的货物挑选及支付提供更好的体验。 9 ZTS ZigBee Telecom Service 电信服务，电信运营商提供的增值服务，比如使用电信网络进行家电控制，手机支持等。 10 ZSE ZigBee Smart Energy 智慧能源，可以对家庭的能源消耗进行统一管理，以节约能源消耗和生活开销。   这些Profile的提出让ZigBee的发展如沐春风，同时也出现了参差不齐状况。ZHA/ZBA的提出相对较早，也是市场上需求最明显的领域之一，不过这两个Profile依然是过于全面，它的应用愿景仍然让人感觉是无所不能。按照ZHA的设想，家里凡是用电或者需要控制的设备和物件都能接入ZigBee网络，虽然理论上完全可以做，技术也能做得到，但是商业上还差一点，我想没有几户人家愿意把刚买１年的冰箱换成一个带无线控制功能的冰箱，窗帘和电视也是一样。所以阻碍ZigBee快速普及的也许不是技术的不成熟，而是那些已经到了百姓手上的产品，它们还没有到更新换代的时候。新楼新房是比较容易考虑这些新技术，据笔者了解，在深圳有多家地产公司投资智能家居行业，他们可以把产品直接集成到自己的楼盘里，提升附加值。目前也鲜有成功典范可以拿到这里评论，因为他们仍然无法提供完整的，理想的ZHA体验，作为一家公司，往往只能提供某些特定的产品，这些产品的组合甚至还无法让人联想起来它就是运用了某种无线技术的智能设备。结果是集成了智能家居的房也未见得好卖，ZHA这个配角也未能走俏。诚然，这当中还有许多别的原因，但ZHA涉及的产品过泛，企业很难跟上标准的步伐也应是导致ZHA未能走进百姓家的原因之一。   彼时ZHA未能如愿成为市场宠儿，但ZigBee 联盟的努力却是值得肯定的，并且可以说为以后的ZigBee发展确定一个极为正确的方向，那就是——细化标准，保证兼容。2012年10月，Philips Hue 在Apple Store开卖。Hue提供了1600万色供用户自行选择，可以使用苹果和安桌设备无线控制，大约8.5W的功耗，简单时尚的外观设计，价格高于市场同类产品，新颖的功能还是让它大受欢迎，根据核心供应商提供的数据表明，在短短的１年内其销量已经超过2.3Million。它内部使用的无线协议是ZLL,　它让ZigBee与时常生活连接起来，是生活照明控制标准上的一个重大创新，这盏灯不仅照亮了生活，也照亮了ZigBee设备在生活中的空白。ZLL是ZHA之后更具针对性地一套应用标准，它是ZigBee之上专门用于照明控制的应用标准，连设备的类型也规定了，只有２类！非常简单！至今还有关于ZLL是否能带好良好体验的争论，但Hue的故事证明已无须再辨。ZLL开发者知道，这个协议是支持ZHA的，而ZLL中的灯也是Router，可以作为将来家里其他设备的低速无线网络基础设施，因此ZLL敲开的一角也许已经打开ZigBee进入百姓生活的那扇门。 图二　ZLL应用场景示意   ZigBee的热与冷 目前已经有应用标准的领域除了ZLL以外，ZSE产品也已经大量出货，在英国和法国均有大规模的安装。而且ZSE还发展了下一版的标准，以适应能源管理的需要。综观目前有较大出货的ZigBee设备，它通常对应了一个简单的应用标准。往往单个公司提供的产品就能够组成完整的工作网络，能解决用户的某一类应用需求。复杂的应用标准的发展较为缓慢，它更重要的意义是指明了发展方向。总的来说，前文提到的Profile都有其对应主导的公司，主导者也往往是行业里的巨擘，发展的快慢不尽一致。 在工业领域，比如矿井井下人员定位，油田数据采集等应用上ZigBee也有相当的发展，这些应用则没有相应的标准，一般以企业自定应用标准开发完成，各家公司的产品虽然都是应用了ZigBee协议，但相互间并不能实现应用上的兼容，工业上的需求总量可能会小于商业需求，并没有得到足够的重视，目前也还没有看到相关的Profile发布。目前工业上的测量和监控也对无线传感网络不是没有需求，部分由433MHz的无线模块填补，还有的仍然在使用有线连接，缺乏良好的可扩展，可灵活布置的，且数据安全的无线传感节点仍然是个亟待解决的问题。由于工业传感数据采集设备和传输设备通常由不同的供应商提供，目前也有公司供应ZigBee数传模块来适应这个需要，不过每家公司提供的ZigBee数传模块却有着不同私有标准，实际上也尽不兼容。 在全球范围来看，美国的Digi International生产的XBee ZB系列的模块是比较完整的，它提供了多款模块可供选择，而且模块的硬件和软件接口是统一的，它自定了一个名叫“Drop-in networking profile”的应用规范，没有向联盟提交为标准，它支持透明传输和AT指令模式，是最规范的ZigBee数传模块。       ZigBee在国内的发展 国内在标准应用方面，ZLL和ZHA等都有企业在做，ZLL是一个简单而实用的标准，目前国内也有企业跟进，这部分企业紧随潮流，也是中国产业升级转型的一个写照。ZLL的现状是火热的，中小型照明企业可以直接利用这一现成的标准快步进入或参与这个生态系统的建设，由于标准已经非常完善，加之此类产品已经渗入生活，市场已经有了先驱，需求是明显的，所以风险可能会小一些。开发ZLL产品在国内可以找方案公司，在开发上采取外包的方式会降低入门的难度。多家芯片厂商都有在华推广ZigBee的解决方案，比如Atmel, Texas Instrument, NXP, Marvell等，国内以TI的方案多见。RF-Star是TI公司在国内的Design House,提供完整的ZLL方案和开发支持，同时也提供兼容“Drop-in networking profile”的RBee系列模块。从事ZHA产品开发的代表是南京物联，目前已经积累多款产品，并在一线城市开设了体验店。   10项Profile与RF4CE是目前ZigBee应用上最重要的分支，但国内的企业不够重视，部分企业仍然把ZigBee当作一种“2.4G无线通信”技术来使用，而未采用标准，这样的产品不易维护和维修，同时长期来看开发成本也是高于标准产品的，其市场也被限制在国内，希望从业者能注意到这一点。   特别要提出的是：产品的认证是一个重要的问题，产品的认证需要加入ZigBee 联盟成为会员，再将产品送４大实验室之一进行认证测试，否则产品不可标识为支持ZigBee的设备。中国大陆地区已经有至少40家公司或组织加入了ZigBee联盟，其中华为和CESI是高级别的会员。今年10月，中国电子标准化研究院（CESI）成立ZigBee测试实验室，现时它支持ZLL的认证，后续将会增加对其他Profile的认证。支持多项Profile测试的Trac公司也已经在深圳建立实验室，也会极大地方便华南的ZigBee产品企业。   结语 作为一门诞生了10余年的技术，ZigBee的标准化之路也是展示了技术的演进路线，在某些领域已经逐步得到认可和应用，并且制定了应用标准(Profile)，经过多年的磨砺后真正融入了产品和生活，并仍然有提高的空间。ZigBee作为一个无线传感网络还有更宽的应用领域，可谓是当下蓬勃发展物联网的支柱。如果说技术标准化是趋势，那么这些还没有出现应用标准的领域就是ZigBee更大的未来。       （尊重劳动成果，转载请注明出处）  

RBee ZigBee无线透明传输通信模块 兼容arduino平台 类似XBee 深圳市信驰达STR-RBee系列ZigBee无线透明传输模块，基于德州仪器先进的低功耗无线连接芯片进行设计，体积小，功耗低。RBee模块内部运行ZigBee 07/Pro协议栈，并继承该协议的优点，拥有极强的路由能力，良好的兼容性。更将ZigBee协议中可以配置的部分以串口AT指令的方式留给用户，在有必要时，用户可以通过指令自行配置RBee模块，从而实现最佳通信效果。RBee模块还支持IO控制和采样、PWM输出等功能。它的主要优点有： 完全遵循ZigBee Pro协议，适用于新旧产品的集成 易于操作，上电无须干预自行组网，入网 接口简单，只需串口即能操作，且集成串口硬件流控开关 数据自动路由，有效地扩展了通信覆盖范围且保证可靠性 MAC地址寻址，静态通信地址确保通信正确可靠 免费ISM频段（2.4GHz）在全球范围内均可使用 可有效避开干扰，16个信道自动扫描，也能手工指定 支持透明传输模式，让ZigBee的应用变得更简单 提供AT配置指令，用户可以自行配置/优化ZigBee网络或者设备 支持IO口控制，可以降低对用户MCU的IO口需要求，且实现动态监测 支持模拟量采样，4路ADC可以提供10位有效数字的采样 专业的射频设计，各项射频指标均符合FCC认证要求 工业级的防静电能力，模块可在恶劣环境工作 可靠性高，所有模块均在出厂前进行参数测试，100%合格后方能出厂 完善的售前售后服务，为客户的各种困难提供帮助 引脚定义(PINs) STR-RBee-3338A模块引出20个引脚,　其中电源２个，空脚2个，复位１个，串口２个，IO接口12个。接口排布的正面视图如1-1。各引脚的功能见表1-1。   图1-1 STR-RBee-3338A模块引脚正面示意图     表1-1 STR-RBee模块引脚功对照表   序号 名称 方向 最高 电压 功能 1 VDD - 3.3 电源正极 2 TX OUT 3.3 UART发送脚 3 RX IN 3.3 UART接收脚 4 DIO12 IN 3.3 数字引脚 5 RES IN 3.3 STR-RBee模块复位引脚，低电平复位 6 DIO10 IN/OUT 3.3 数字引脚 7 DIO11 IN/OUT 3.3 数字引脚 8 NULL - - 空脚 9 DIO8 IN 3.3 数据发送请求，在RBee启用休眠模式时，发送数据需要将DIO8拉低后再发送数据。 10 GND IN 3.3 电源地 11 DIO4 IN/OUT 3.3 数字引脚 12 DIO7 IN/OUT 3.3 数字引脚 13 ON/ SLEEP OUT 3.3 工作状态指示,低电平代表设备正处于休眠状态 14 NULL - 0 空脚 15 DIO5 IN/OUT 3.3 数字引脚 16 DIO6 IN/OUT 3.3 数字引脚 17 DIO3 IN/OUT 3.3① 数字引脚,模拟输入 18 DIO2 IN/OUT 3.3 数字引脚,模拟输入 19 DIO1 IN/OUT 3.3 数字引脚,模拟输入 20 DIO0 IN/OUT 3.3 数字引脚,模拟输入 21 ANT - - 天线焊盘 注：①在使用模拟输入时，DIO0/1/2/3最高输入电压为1.15V     技术指标 (Electrical Specification)   绝对最大额定参数(Absolute Maximum Ratings) 以下参数为STR-TT模块不被损坏的极值，任意一个或多个参数超过这一极值，模块将可能遭到严重损坏，甚至报废。 表2-1-1 绝对最大额定参数   参数 Parameter 最小值 Min 典型值 Typ 最大值 Max 单位 Unit 条件 Condition 供电电压 Supply voltage -0.3   3.9 V   数字引脚电压 Voltage on any digitalpin -0.3   VDD + 0.3 Max 3.9 V   最大可输入射频功率 Input RF Level     +10 dBm   存储温度 Storage Temperature Range -40   125 ℃   人体接触放电 HBM ESD     2 kV Ta = +25℃ 组件充电模式 CDM ESD     500 V Ta = +25℃   操作条件(Operating Condition) 下表给出模块可以工作的环境要求。 表2-2-1 操作条件   参数 Parameter 最小值 Min 最大值 Max 单位 Unit 条件 Condition 工作温度 Operating temperature TBD TBD ℃   工作湿度 Operating humidity TBD TBD -   供电电压 Operating supply voltage 2.0 3.6 V   *TBD 代表参数未测试(To Be Defined)   一般特征(General Characteristics) 表2-3-1 一般特征   参数 Parameter 最小值 Min 典型值 Typ 最大值 Max 单位 Unit 条件 Condition 处理器主频 System MCU clock frequency   32   MHz   启动上升时间 Power-up Ramp-up time     TBD ms 电压增加到3.0V From 0V until reaching 3.0V 深度休眠唤醒时间 PM2/3 to Active     0.1 ms   空中数据载荷长度 Radio Packet  Payload Length 1   85 Byte   串口接收缓存空间 Serial Rx Buffer Size     128 Byte   串口响应时间 Serial Interface response time   TBD   ms   关机时间 Power-off time 1     ms     电流消耗(Current consumption), 测试条件为Ta=25℃，VDD=3.0V   参数 Parameter 最小值 Min 典型值 Typ 最大值 Max 单位 Unit 条件 Condition 休眠电流 Current consumption in sleep mode     0.3 uA   接收电流 Current consumption in receive mode   27.0   mA   发送电流 Current consumption in transmit mode   34.0   mA       5.直流特征(DC characteristic), 测试条件为Ta=25℃，VDD=3.0V   参数 Parameter 最小值 Min 典型值 Typ 最大值 Max 单位 Unit 条件 Condition 输入低电平电压 Logic-0 input voltage 0   0.5 V   输入高电平电压 Logic-1 input voltage 2.5     V   输入低电平电流 Logic-0 input current -50   50 nA 输入电压为０ Input equals 0V 输入高电平电流 Logic-1 input current -50   50 nA 输入电压为1 Input equals VDD 输出低电平电压 Logic-0 output voltage     0.5 V   输出高电平电压 Logic-1 output voltage 2.4     V   引脚拉电阻 I/O-pin pullup and pulldown resistors   20   kΩ     射频指标(Radio characteristic)   参数 Parameter 最小值 Min 典型值 Typ 最大值 Max 单位 Unit 描述 Description 频率范围 Frequency range 2405   2480 MHz 不同的信道工作在不同的频点上 通信速率 Data rate   250   Kbps   调制方式 Radio modulation format   O-QPSK   -   接收滤波带宽 Receiver Channel Filter BW       KHz   频率偏移 Frequency deviation       KHz   载波发射功率 Radio carrier output power   +3.5   dBm   接收灵敏度 Receiver sensitivity   TBD   dBm     7.ADC特征(ADC characteristic), 测试条件为Ta=25℃，VDD=3.0V   参数 Parameter 最小值 Min 典型值 Typ 最大值 Max 单位 Unit 条件 Condition 内部参考电压 Internal reference voltage   1.15   V   输入电压 Input voltage 0   1.15 V   输入电阻 Input resistance,signal   197   KΩ   有效位数 Effective number of bits   11.5   Bits   可用信号带宽 Useful power bandwidth 0   20 KHz   内部参考电压温度系数 Internal reference  temperature coefficient   0.4   mV/10℃    

UTC1212最新一代无线模块 低功耗、远距离  UTC1212模块是高度集成超低功耗半双工微功率无线数据传输模块，片上集成嵌入低功耗STM8，采用最新一代高性能射频芯片SX1212。其中SX1212创新的采用高效的循环交织纠检错编码,使抗干扰和灵敏度都大大提高，模块提供了多个频道的选择，可在线修改串口速率，发射功率，射频速率等各种参数,二次开发简单方便,当然也可以通过MCU来设置常规参数,模块电压范围为2.1-3.6V，适合电池供电,和手持设备应用开发，在接收状态仅仅消耗5.5mA，有四种工作模式。在1SEC周期轮询唤醒省电模式(Polling mode)下，接收仅仅消耗不到20uA，理论上一节3.6V/3.6A时的锂亚电池可工作10年以上  基本工作原理： 模块平时处于接收状态，一旦收到数据，就把收到的数据通过UART输出，这时你可以用单片机来个中断接收函数啊，把数据读取存储， 发送数据的时候把要发的数据通过UART送给1212模块，他就自动发送，发送完毕，自动切换到接收模式 功能特点       (1) 3.3V电压下，最大有效发射功率10dbm（约合10mw）；       (2) 工作频率390-470MHz可设置，适合多节点的跳频通信；       (3) UART/TTL串行接口（只需连接TXD RXD GND VCC就收发通信）支持                (4) 1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600bps波特率；  A      (5) 低功耗，休眠状态仅为1.5uA，可满足低功耗设备的要求；       (6) 通信速率、发射功率可软件设置（免费提供上位机配置软件）；       (7) FSK调制，采用高效纠错编码,抗干扰能力强，接收灵敏度高；       (8) 数据缓冲，支持一次收发数据包长达高达256字节；       (9) 模块采用DIP-2.54mm间距接口，即插即用，便于嵌入式应用；  配我们公司的8.5cm（2.5dbi增益）棒状天线,实测500米以内稳定传输，700米仍有信号，如配更高增益（一般5dbi以上，但体积大）天线可达1000米以上，而普通NRF905、CC1101的通信距离在200米左右，而且接收电流都在20mA 左右！   短距离无线通信简介视频:http://v.youku.com/v_show/id_XMzA5NTg4ODk2.html UTC1212无线模块功能简介视频:http://v.youku.com/v_show/id_XMzA5NTcyMzcy.html UTC1212无线模块通信演示视频： http://v.youku.com/v_show/id_XMzA5NjQyNjQ4.html UTC1212参数设置演视频： http://v.youku.com/v_show/id_XMzA5NjEyMDI4.html 网购连接：  上位机（电脑）配套无线模块： http://item.taobao.com/item.htm?id=9399851548 下位机（MCU） 配套无线模块： STM8+SX1212+5.2CM天线： http://item.taobao.com/item.htm?id=8998806322   STM8+SX1212+8.5CM天线： http://item.taobao.com/item.htm?id=8208914830    STM8+SX1212+2.5CM天线： http://item.taobao.com/item.htm?id=8999297932 参数设置及测试功能模块： http://item.taobao.com/item.htm?id=8545545256 行业应用       物流跟踪、仓库巡检、电子标签等        替代232、485进行无线数据通信        工业仪器仪表无线数据采集和控制        AMR（水、电、煤气）三表自动抄表        住宅与建筑物（智能家居）控制        机器人控制、电子消费类产品无线遥控        生物信号采集、水文气象监控、无线传感器网络    

       深圳无线龙最新推出具有透明传输功能的CC1110无线数传模块。CC1110无线数传模块是WXL_U2U 系列模块中的一员，由深圳无线龙进行设计开发，信号使用FGSK 调制，空中速率可调的，极低功耗。 发射功率可调：最大发射功率为0.5W。 工作在ISM 频段，而且信道可选择：工作频率为434MHZ。 高效的频谱利用：可以方便、灵活的选择通信信道。 高抗干扰能力：可以主动避开空中数据冲突，以保证数据可靠传达。 传输距离远：在空旷地带，加上放大单元，最远通信距离可以达到800M。 完全透明的数据接口：兼容 UART、RS232、RS485 等接口。输入即输出，不需要使用协议。 较高的可靠性和较小的体积：基于SOC 完成模块设计。极少的外置和极小的模块体积。 CC1110 WXL_U2U 系列模块详细参数 CC1110 WXL_U2U_433M_A 模块特性： CC1110 WXL_U2U_433M_C 模块特性： 申请评估套件或购买 WXL_U2U 系列模块请联系： 有意请联系： 深圳无线龙科技有限公司  武伟光  先生 电话：0755-33126616  13480756726 网站： www.wxlmcu.com            Email： zigbeepro@163.com QQ：120954974