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物联网系统中为什么要使用ZigBee 模块 在物联网系统中使用Zigbee技术的原因主要可以归纳为以下几点： 1、低功耗 Zigbee技术具有极低的功耗特性。由于其传输速率低，发射功率小，并且支持休眠模式，Zigbee设备在待机状态下可以非常省电。这使得Zigbee设备在物联网应用中，尤其是需要长时间运行且不易更换电池的场景下（如智能家居、环境监测等），具有显著的优势。 2、低成本 Zigbee模块的初始成本相对较低，并且随着技术的成熟和普及，成本有望进一步降低。此外，Zigbee协议是免专利费的，这进一步降低了Zigbee技术的使用成本。对于物联网系统的大规模部署而言，低成本是一个重要的考虑因素。 3、高可靠性 Zigbee技术采用了多种机制来确保数据传输的可靠性。例如，MAC层采用了完全确认的数据传输模式，每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题，可以进行重发。此外，Zigbee还提供了基于循环冗余校验（CRC）的数据包完整性检查功能，以及支持鉴权和认证的AES-128加密算法，确保了数据传输的安全性和完整性。 4、大网络容量 Zigbee网络支持大量的设备连接。一个星型结构的Zigbee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备，而一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络。这种大网络容量的特性使得Zigbee技术非常适合于需要连接大量设备的物联网场景。 5、自组网能力 Zigbee技术具有强大的自组网能力。在网络中，每个Zigbee设备都可以作为路由器或协调器，自动寻找并连接其他设备，形成一个互联互通的网络。这种自组网能力使得Zigbee网络在部署和维护上更加灵活和便捷。 6、广泛的应用领域 Zigbee技术广泛应用于物联网和各种嵌入式应用中，如家庭自动化、无线传感器网络、烟雾和入侵者警报、楼宇自动化等。这些应用场景对低功耗、低成本、高可靠性和大网络容量的需求与Zigbee技术的特点相契合。 具体应用如下： 智能家居 ZigBee模块在智能家居领域的应用非常广泛。通过ZigBee技术，可以将家中的各种智能设备（如智能灯泡、智能插座、智能门锁、智能安防系统等）连接起来，形成一个统一的智能家居网络。用户可以通过手机APP或语音助手等设备远程控制这些设备，实现智能家居的自动化和智能化管理。例如，通过ZigBee模块，用户可以远程控制智能灯泡的开关和亮度调节，或者实时监控家中的安全状况。 智能医疗 在智能医疗领域，ZigBee模块也被广泛应用。通过将ZigBee模块嵌入到医疗设备中，可以实现医疗设备的无线连接和数据传输。这不仅可以提高医疗设备的使用效率，还可以方便医生对患者进行远程监控和诊断。例如，在远程医疗系统中，ZigBee模块可以将患者的生理参数（如心率、血压等）实时传输给医生，以便医生及时做出诊断和治疗决策。 智能电网 智能电网是ZigBee模块应用的另一个重要领域。在智能电网中，ZigBee模块可以用于电力负荷监测、电表读数、电力设备管理等方面。通过ZigBee网络，电力公司可以实时监控电网的运行状况，及时发现并解决潜在问题。同时，ZigBee模块还可以帮助用户实现家庭用电的智能化管理，如通过智能电表实时监测家庭用电量，并根据需要调整用电计划以节约能源。 智慧校园 在智慧校园建设中，ZigBee模块也发挥着重要作用。通过ZigBee网络，学校可以实现对学生考勤、门禁、校园安全等方面的智能化管理。例如，在门禁系统中嵌入ZigBee模块，可以实现对学生进出校园的实时监控和记录；在图书馆等场所使用ZigBee模块进行图书管理，可以方便读者借阅和归还图书。 智能交通 智能交通领域也是ZigBee模块的一个重要应用方向。通过ZigBee网络，可以实现对路况监测、电子警察管理、车辆排污监测等方面的智能化管理。例如，在智能交通信号灯系统中使用ZigBee模块，可以实现信号灯之间的无线连接和数据传输，从而提高交通信号控制的智能化水平；在车辆排污监测系统中使用ZigBee模块，可以实时监测车辆的排放情况并采取相应的环保措施。 工业自动化 工业自动化是ZigBee模块的传统应用领域之一。在工业自动化领域中，ZigBee模块可以用于各种工业设备的无线连接和数据传输。通过ZigBee网络，可以实现对工业设备的远程监控和控制，提高生产效率和安全性。例如，在工业自动化生产线中使用ZigBee模块进行设备间的无线通信和数据传输，可以实现生产线的自动化控制和优化调度。 农业自动化 在农业领域，ZigBee模块的应用也越来越广泛。通过ZigBee网络，可以实现对农田环境参数的实时监测和调控（如土壤湿度、温度、光照强度等），从而提高农作物的产量和质量。同时，ZigBee模块还可以用于农业设备的无线连接和控制（如智能灌溉系统、智能温室等），实现农业生产的智能化和自动化管理。 综上所述，物联网系统中使用Zigbee技术的原因主要包括低功耗、低成本、高可靠性、大网络容量、自组网能力以及广泛的应用领域。这些优势使得Zigbee技术在物联网领域具有广泛的应用前景和重要的应用价值。 本文会再为大家详解无线通信模块家族中的一员——zigbee模块。 zigbee模块的定义 ZigBee，也称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网上协议，其底层采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。ZigBee技术的主要特点和优势可以归纳如下： 定义：ZigBee是一种新型的无线通信技术，专为短距离、低功耗、低数据速率的无线数据传输而设计。 名称由来：ZigBee这个名字的灵感来源于蜂群的交流方式，蜜蜂通过Z字形飞行来通知同伴发现的食物位置、距离和方向等信息，ZigBee联盟便以此命名这一无线通信技术。 zigbee模块的原理 1、协议栈组成 ZigBee的协议栈从下到上主要包括以下几个层次： 物理层（PHY）：负责处理无线电硬件之间的实际通信，包括发送和接收原始比特流，实现无线电频道的选择等操作。 媒体访问控制层（MAC）：负责节点之间的通信接入和碰撞避免，也负责数据包的组装和解组装，包括确认机制和加密处理。 网络层（NWK）：负责路由和设备发现等功能，也负责创建、管理和维护网络。这一层决定数据包的传输路径，并在网络拓扑发生变化时进行路径的更新。 应用层（APL）：包括应用支持子层（APS）和ZigBee设备对象（ZDO）。应用支持子层负责匹配和转发数据包，ZigBee设备对象则负责设备和服务发现，以及安全设置等高级功能。 2、网络特性 自组织和自我修复：ZigBee网络可以自我组织和修复，即使网络中的某些节点发生故障，网络也能继续运行。当数据需要从源节点传输至目的节点时，路由器会根据网络情况动态选择最佳路径。如果某个节点出现故障，路由器可以立即切换至备选路径，从而实现网络的自我修复。 低功耗：ZigBee设备在大部分时间里处于睡眠模式，这极大地延长了电池寿命。其低功耗特性使得ZigBee技术非常适合于那些需要长时间运行且对功耗有严格要求的应用场景。 高安全性：ZigBee提供了三级安全模式，包括无安全设定、使用接入控制清单（ACL）防止非法获取数据以及采用高级加密标准（AES128）的对称密码，以灵活确定其安全属性。 3、 频段和信道 ZigBee协议可以在多个无线频段下工作，这主要取决于具体的地域和国家的无线电规定。常用的频段包括： 2.4 GHz：这是一个全球通用的ISM（Industrial, Scientific, and Medical）频段，也是ZigBee最常用的工作频段。在这个频段下，ZigBee定义了16个通信信道。需要注意的是，在2.4 GHz频段下，ZigBee的信道与Wi-Fi的信道有所重叠，因此可能存在信道干扰的问题。 915 MHz：这个频段主要用于美洲地区。在这个频段下，ZigBee定义了10个通信信道。 868 MHz：这个频段主要用于欧洲地区。在这个频段下，ZigBee只定义了1个通信信道。 4、节点类型 在ZigBee网络中，有三种类型的节点：协调器、路由器和终端设备。其中只有协调器和路由器可以进行路由选择。协调器负责启动和建立网络，路由器负责数据的路由转发，而终端设备则负责数据的采集和传输。 综上所述，ZigBee通过其独特的协议栈组成、网络特性、频段和信道选择以及节点类型划分等原理，构建了一个低成本、低功耗、高可靠性和高安全性的无线传感网络，为物联网的高效运作提供了坚实的基础。 zigbee模块的组网方式 1、星形网络 特点：星形网络是最简单的ZigBee组网方式，包含一个中心节点（协调器）和多个终端节点。所有终端节点都直接与协调器通信，不能直接与其他终端节点通信。 优点： 结构简单，易于实现和维护。 可靠性高，因为所有数据都通过协调器转发，便于集中管理。 成本低，因为只需要一个协调器。 缺点： 可扩展性差，因为协调器的带宽和处理能力有限。 单点故障，如果协调器出现故障，整个网络将瘫痪。 2、树形网络 特点：树形网络是星形网络的扩展，包含一个协调器、多个路由器和终端节点。协调器连接多个路由器，路由器再连接其他路由器或终端节点，形成树状结构。 优点： 结构灵活，可以根据实际需求进行扩展。 可靠性较高，因为多个路由器可以分担协调器的任务。 可扩展性较好，因为可以通过增加路由器来扩展网络。 缺点： 复杂度较高，网络结构比星形网络更复杂。 单点故障，如果某个路由器出现故障，会影响其下的所有终端节点。 3、网状网络 特点：网状网络中，任意两个节点之间都可以直接通信，不需要通过协调器或路由器转发。这种网络结构具有更高的灵活性和可靠性。 优点： 结构复杂但灵活，能够应对复杂的网络环境。 可靠性高，因为多个路径可用于数据传输，即使某个节点出现故障，也不会影响整个网络的通信。 可扩展性强，因为可以通过增加节点来扩展网络。 缺点： 成本较高，因为需要更多的设备和复杂的路由算法。 复杂度较高，网络管理和维护相对困难。 选择建议 在选择ZigBee组网方式时，需要根据实际应用场景来决定。对于小型网络，如智能家居等，可以选择星形网络；对于需要扩展性好、可靠性高的网络，如工业自动化、智能交通等，可以选择树形网络或网状网络。同时，还需要考虑设备的成本、功耗、处理能力等因素，以及网络的覆盖范围、安全性等其他因素。 zigbee模块的优劣势 ZigBee技术作为一种低功耗、短距离、低数据速率的无线通信技术，在物联网领域具有广泛的应用，其优劣势可以归纳如下： ZigBee的优势 1、低功耗：ZigBee技术采用了低功耗的设计理念，使其能够在小型设备上长时间运行而无需频繁更换电池。这种低功耗特性使得ZigBee特别适用于那些需要长时间离线工作的传感器网络和智能家居等领域。 2、高效可靠：ZigBee技术采用了自适应广播技术和多种通信机制（如跳频技术、消息确认重传等），能够实现可靠的组网通信，有效降低了通信中的干扰和丢包现象，提高了通信质量和可靠性。 3、网络扩展性强：ZigBee网络可以容纳数百个设备，并可以通过自组织的方式建立起星状、树状或网状拓扑结构，方便实现网络的扩展和覆盖面的扩大。这种网络扩展性使得ZigBee技术在大型物联网项目中具有很高的应用价值。 4、安全性高：ZigBee采用AES-128位加密算法，确保通信数据的机密性和完整性，有效防止黑客攻击和信息泄露，保障网络的安全。这对于保护用户隐私和敏感数据具有重要意义。 5、成本低廉：相较于其他无线通信技术（如WiFi、蓝牙等），ZigBee技术的构建成本相对较低。ZigBee模块价格低廉，且设备的低功耗设计减少了能源消耗，降低了物联网设备的运营成本。 6、时延短：ZigBee针对时延敏感的应用进行了优化，通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，这对于需要快速响应的应用场景具有重要意义。 7、易于配置：ZigBee网络的节点通信设置相对简单，用户可以根据需求轻松配置网络结构，实现设备的互联互通。 ZigBee的劣势 1、有限的带宽：ZigBee技术的通信速率较低，带宽有限，不适用于需要高速数据传输的应用场景。例如，在视频监控等大数据量传输的场景中，ZigBee的速率可能无法满足要求。 2、信号穿透能力较差：ZigBee技术采用低功率短距离传输，信号穿透能力相对较差。在存在障碍物或信号传输距离较远的情况下，可能导致通信质量下降或信号中断。 3、受干扰影响较大：由于ZigBee运行在2.4GHz频段，与部分家电和其他无线设备存在频段共享问题，可能导致干扰。这需要采取合适的干扰抑制措施来确保通信的稳定性。 4、网络规模限制：虽然ZigBee网络拓扑结构理论上可以容纳数百个设备，但随着网络规模的扩大，网络管理和通信负载会增加，可能导致网络性能下降。因此，在实际应用中需要合理规划网络规模。 5、可销售设备的数量有限：相比于其他无线通信技术，ZigBee技术的可购买和选择的设备数量相对有限。这可能限制了用户的选择范围，并在一定程度上影响了ZigBee技术的普及和应用。 zigbee模块的模块功能 1、数据采集与传输 数据采集：ZigBee模块能够连接各种传感器（如温度、湿度、气压、光照等传感器），并将采集到的数据通过ZigBee网络传输到指定的设备或系统。这使得ZigBee模块在环境监测、工业自动化等领域具有重要应用。 无线传输：ZigBee模块支持低成本、低功耗、低数据速率的无线传输。虽然其数据传输速度适中，但足以满足中短距离的无线传输需求，如智能家居中的设备间通信。 2、远程控制与管理 远程控制：通过与其他ZigBee兼容的设备互相连接，ZigBee模块可以实现无线设备之间的远程控制和管理。例如，在家庭自动化系统中，用户可以通过智能手机等智能终端远程控制家中的灯光、空调等设备。 网络管理：ZigBee模块支持网络协调器、路由器和终端设备等多种节点类型，可以灵活构建网络拓扑结构（如星型、网状和混合型）。网络协调器负责网络的管理和维护，确保网络的稳定运行。 3、节能环保 低功耗设计：ZigBee模块采用低功耗设计，可以显著延长设备的电池寿命。在低功耗待机状态下，两节电池可以支持设备长达数月甚至数年的使用时间，避免了频繁更换电池的麻烦。 节能模式：ZigBee模块支持多种节电工作模式，如定时休眠唤醒、外部中断唤醒和串口数据唤醒等。这些模式可以根据实际需求进行配置，以进一步降低功耗。 4、安全性 多层安全机制：ZigBee模块支持多层安全机制，包括加密、身份验证和密钥管理等。这些机制可以保护通信数据的机密性、完整性和可用性，从而确保数据传输的安全性。 AES-128加密：ZigBee协议采用AES-128加密算法对数据进行加密处理，有效防止了非法设备获取数据。 5、灵活性与可扩展性 多协议支持：一些ZigBee模块（如NRF52840模块）还支持多协议通信，这使得它们可以与其他类型的无线设备进行互操作。 丰富的接口和外设：ZigBee模块通常提供多种接口和外设（如UART、SPI、I2C、GPIO等），便于与其他设备进行通信和交互。这些接口和外设可以连接传感器、执行器和外部控制器等外部设备，实现更复杂的功能。 6、应用场景广泛 ZigBee模块广泛应用于家庭自动化、工业自动化、智能电网、医疗卫生、物流管理等多个领域。它们在这些领域中发挥着数据采集、远程控制、节能环保和安全保障等重要作用 zigbee模块的选型参数 1、电气参数 输入电压：常见的ZigBee模块输入电压有DC 3.3V和DC 5V等，不同电压的模块需匹配相应的供电设备。 温度范围：ZigBee模块的工作温度范围通常为-40℃(85℃，有些高端模块可能支持更宽的温度范围，如-40℃)105℃，以适应极端环境。 工作电流与功耗：包括待机电流、接收电流和发射电流等，这些参数直接影响模块的电池寿命和功耗。一般来说，ZigBee模块以低功耗著称，适合长时间运行的设备。 2、通信参数 无线频率：ZigBee模块通常使用2.4GHz的ISM（工业、科学和医疗）频段，该频段全球通用且无需授权。 传输距离：ZigBee模块的传输距离受多种因素影响，包括环境、天线类型等。在可视且开阔的环境下，传输距离可达数百米至数千米。 串口波特率：模块支持的串口波特率范围，如1200bps至115200bps不等，用户可根据需求进行设置。 接收灵敏度与发射强度：这些参数决定了模块的通信能力和抗干扰能力。较高的接收灵敏度和发射强度意味着更好的通信性能。 3、接口与封装 接口类型：常见的接口类型包括UART、USB、RS485等，用户需根据应用场景选择合适的接口类型。 封装形式：ZigBee模块有插针封装和贴片封装等多种封装形式，用户需根据设备设计和空间要求选择合适的封装形式。 引脚定义：模块引脚的定义和功能，如电源引脚、串口引脚、复位引脚等，用户需了解并正确连接这些引脚。 4、特性与功能 可配置节点类型：ZigBee网络中有三种节点类型：协调器（Coordinator）、路由器（Router）和终端设备（End Device），不同模块可能支持不同的节点类型配置。 协议栈支持：模块支持的ZigBee协议栈版本和特性，如ZigBee Pro等。 天线类型：包括PCB板载天线、陶瓷天线、弹簧天线等，不同天线类型对通信性能有一定影响。 安全性：模块提供的安全特性，如加密、身份验证等，以保障通信数据的安全。 5、成本与供应 价格：ZigBee模块的价格受多种因素影响，包括芯片、封装、品牌等。用户需根据预算和性能需求进行权衡。 供应商选择：选择有良好信誉和售后服务的供应商，以确保模块的质量和供应稳定性。 zigbee模块的使用注意事项 1、安装与布置 避免金属屏蔽：由于ZigBee是无线自组网设备，其信号传输易受到金属屏蔽的影响。因此，在安装ZigBee模块时，应避免将其整套设备（包括天线）置于铁柜等金属容器中。如无法避免，应将天线引出铁柜外，并采用垂直方式安装，以最大化传输距离。 天线安装：确保天线安装稳固，方向正确，避免弯曲或损坏，以保证信号的稳定传输。 2、供电与电压 工作电压：ZigBee模块的工作电压通常在5V-35V之间，具体电压范围需参考模块的技术规格书。确保供电电压在此范围内，避免因电压过高或过低而影响模块的正常工作。 持续供电：ZigBee网络中的协调器和路由器需要持续供电以保证网络的稳定性和可靠性。而终端节点在特定情况下可能不需要持续供电，但具体需求需根据应用场景来确定。 3、网络配置 地址唯一性：在一个ZigBee网络中，每个设备的本地地址必须唯一，以防止地址冲突和数据传输问题。 网络参数：在配置ZigBee网络时，需要确保网络ID、信道等参数的一致性，以确保设备能够成功加入网络并进行通信。 4、通信与距离 通信距离：ZigBee模块的通信距离受多种因素影响，包括环境、天线类型、功率等。在实际应用中，需要根据具体场景来评估和调整通信距离。 环境适应性：ZigBee模块在高频传输时受环境影响较大，其绕射能力较低。在有遮挡物的场所，传输距离可能受限。因此，在选择ZigBee模块时，可以考虑低频传输设备以提高传输稳定性和距离。 5、维护与调试 模块配置：在使用ZigBee模块前，需要正确配置其参数，如波特率、IP地址等。配置完成后，需要发送重启包以使配置生效。 调试工具：使用串口助手等调试工具来查询和修改ZigBee模块的参数，确保模块按照预期工作。 故障排查：当ZigBee网络出现故障时，可以通过检查设备地址、网络参数、通信距离等方面来排查问题。同时，也可以利用调试工具来诊断模块的硬件或软件问题。 6、其他注意事项 安全性：ZigBee模块在通信过程中需要注意数据的安全性。可以通过加密、身份验证等方式来保障数据传输的安全。 兼容性：在选择ZigBee模块时，需要考虑其与其他设备的兼容性。不同厂商的ZigBee模块可能在某些方面存在差异，因此需要在购买前进行充分的了解和测试。 zigbee模块的厂商 国内厂商 四信通信：作为国内最早进入ZigBee模块领域的企业之一，四信通信的ZigBee模块以稳定可靠的性能和相对较低的价格在市场上占有一席之地。 亿佰特：专注于无线通信模块的研发和生产，其ZigBee模块产品系列丰富，性能稳定，广泛应用于智能家居、工业自动化等领域。 顺舟智能：在ZigBee模块领域有着深厚的积累，提供多种类型的ZigBee模块产品，包括智能家居模块、工业级物联网模组等，满足不同客户的需求。 涂鸦智能：作为一家全球化的智能平台公司，涂鸦智能提供一站式人工智能物联网解决方案，其ZigBee模块产品也备受市场青睐。 深联智达、乐鑫、Ashining/泽耀、MoesHouse、奉加微、三科光电SANKOE、拓普瑞、华凯微、微芯等：这些厂商也是国内ZigBee模块市场的重要参与者，各自拥有一定的市场份额和客户群体。 国外厂商 DIGI International：作为国际知名的ZigBee模块厂商，DIGI拥有丰富的产品线和广泛的经验，其ZigBee模块在质量上享有良好口碑，但价格相对较高。 Silicon Labs（芯科科技）：在ZigBee模块领域有着很高的技术实力和市场影响力，其ZigBee模块产品性能稳定，广泛应用于各种物联网场景中。 Texas Instruments（TI）：作为全球领先的半导体公司，TI也涉足ZigBee模块市场，其CC2530等ZigBee模块产品在市场上具有很高的知名度和认可度。 除了上述厂商外，还有如Telink（泰凌微）、PHYPLUS（奉加微，后发布ZigBee 3.0认证协议栈）、瑞瀛物联、XBee（美国DIGI的ZigBee模块型号）等众多国内外知名厂商。这些厂商在ZigBee模块领域都有着各自的技术优势和市场份额，共同推动着ZigBee模块市场的发展。 供应商A：亿佰特 https://www.ebyte.com/ 1、产品能力 （1）选型手册 https://www.ebyte.com/product/66.html资料下载地址 （2）主推型号1：E18-MS1-PCB 产品详情介绍 亿百特（应为“亿佰特”）Zigbee E18-MS1-PCB是一款基于Zigbee技术的无线模块，具有体积小、功耗低、通信稳定等特点，广泛应用于智能家居、工业自动化、安防系统等领域。以下是对该模块的详细介绍： 基本特性 频段与功率：E18-MS1-PCB工作在2.4GHz频段，发射功率约为2.5mW，适用于短距离无线通信。 芯片技术：采用美国德州仪器（TI）公司原装进口的CC2530射频芯片，该芯片内部集成了8051单片机及无线收发器，支持Zigbee协议及2.4GHz IEEE 802.15.4标准。 外形与尺寸：模块为贴片型设计，引脚间距为1.27mm，便于PCB板载安装。模块尺寸小巧，便于集成到各种设备中。 通信能力：支持Zigbee自组网功能，包括协调器、路由器和终端节点三种角色，可自动组网、自动路由、自动重发等功能，确保通信的可靠性和稳定性。 功耗管理：具备低功耗模式，可根据需求设置休眠时间，降低能耗。在低功耗模式下，待机功耗小于2uA。 安全性：采用AES 128位加密功能，保障通信数据的安全性和隐私性。 应用场景 智能家居：作为智能家居系统中的无线传感器节点，实现家电设备的互联互通和智能控制。 工业自动化：在工业控制系统中作为无线数据采集和传输节点，实现远程监控和故障诊断。 安防系统：作为安防系统中的无线报警节点或监控节点，实现安全信息的实时传输和报警处理。 无线遥控：在无人机、无线游戏遥控器等应用中作为遥控信号传输模块，实现精准控制。 开发与配置 开发环境：可使用IAR Embedded Workbench等IDE进行固件开发和调试。 配置方式：支持通过串口指令进行模块配置和功能切换，包括工作模式、信道选择、网络ID设置等。 二次开发：模块出厂时可能不带有特定应用程序，用户需根据需求进行二次开发以实现特定功能。 研发设计注意使用事项 推荐使用直流稳压电源对该模块进行供电，电源纹波系数尽量小，模块需可靠接地； 请注意电源正负极的正确连接，如反接可能会导致模块永久性损坏； 请检查供电电源，确保在推荐供电电压之间，如超过最大值会造成模块永久性损坏； 请检查电源稳定性，电压不能大幅频繁波动； 在针对模块设计供电电路时，往往推荐保留 30%以上余量，有整机利于长期稳定地工作；  模块应尽量远离电源、变压器、高频走线等电磁干扰较大的部分； 高频数字走线、高频模拟走线、电源走线必须避开模块下方，若实在需要经过模块下方，假设模块焊接在 Top Layer， 在模块接触部分的 Top Layer 铺地铜（全部铺铜并良好接地），必须靠近模块数字部分并走线在 Bottom Layer； 假设模块焊接或放置在 Top Layer，在Bottom Layer 或者其他层随意走线也是错误的，会在不同程度影响模块的杂散以及 接收灵敏度； 假设模块周围有存在较大电磁干扰的器件也会极大影响模块的性能，跟据干扰的强度建议适当远离模块，若情况允许可 以做适当的隔离与屏蔽； 假设模块周围有存在较大电磁干扰的走线（高频数字、高频模拟、电源走线）也会极大影响模块的性能，跟据干扰的强 度建议适当远离模块，若情况允许可以做适当的隔离与屏蔽； 通信线若使用 5V 电平，必须串联 1k-5.1k 电阻（不推荐，仍有损坏风险）； 尽量远离部分物理层亦为 2.4GHz 的TTL 协议，例如：USB3.0； 天线安装结构对模块性能有较大影响，务必保证天线外露且最好垂直向上；当模块安装于机壳内部时，可使用优质的天线 延长线，将天线延伸至机壳外部； 天线切不可安装于金属壳内部，将导致传输距离极大削弱。 2、支撑 （1）技术产品 技术资料 C97344_ZIGBEE模块_E18-MS1-PCB_规格书_WJ1092142.PDF 供应商B：涂鸦 https://www.tuya.com/cn/ 1、产品能力 主推型号1：ZTU(ujzh) 产品详情介绍 涂鸦ZTU(ujzh)是一款由涂鸦智能开发的ZigBee模组，它在物联网系统中扮演着重要角色，主要用于实现设备间的无线连接和通信。以下是对涂鸦ZTU(ujzh)模组的详细介绍： 基本信息 名称：涂鸦ZTU(ujzh) ZigBee模组 开发者：涂鸦智能（杭州涂鸦信息技术有限公司） 应用领域：智能家居、家电、智能楼宇、工业无线控制等多个领域 技术规格 芯片平台：采用高集成度的无线射频处理器芯片，如TLSR8258等 内置功能： 内置802.15.4 PHY/MAC ZigBee网络协议栈 丰富的库函数 低功耗的32位CPU内核 1024KB flash、64KB RAM 丰富的外设资源，如GPIOs、UART、ADC等 电气参数： 宽工作电压：1.8V--3.6V（建议2.8V以上） 静电释放电压（人体模型）：-25℃~+2KV 静电释放电压（机器模型）：-25℃~-0.5KV 工作温度：-40℃~+105℃ ZigBee连通性： 支持802.15.4 MAC/PHY工作信道11(26@2.400)2.483GHz 空口速率250Kbps 35dB 内置板载PCB天线，预留Ipex头，天线增益1.08dBi 特性与优势 低功耗：采用低功耗设计，延长设备电池寿命 高集成度：集成度高，减少外围器件需求，降低系统成本 丰富的外设资源：提供多种外设接口，便于开发者集成其他功能模块 灵活的配置方式：支持多种配置方式，满足不同应用场景的需求 强大的通信能力：支持ZigBee协议，实现设备间的稳定、可靠通信 应用场景 智能家居：用于智能灯光、智能安防、智能窗帘等设备的无线连接和控制 智能家电：如智能冰箱、智能空调、智能洗衣机等，实现设备的远程控制和状态监测 智能楼宇：在智能楼宇系统中，用于实现楼宇内设备的互联互通和集中管理 工业无线控制：在工业自动化领域，用于实现无线传感器网络、无线监控等应用 （如有侵权，联系删除）

板卡如图 板上的资源有 EFR32MG24无线SOC，Jlinlk调试器（可用作虚拟串口），两颗用户按键，两颗LED灯，板载天线。 片上资源有 包含：32个GPIO，其中20个GPOIO通过排座引出。1536kb的flash，256kb的ram。8通道dma控制器。一个可配置为UART/SPI/SmartCard (ISO 7816)/IrDA/I2S的通信接口。2个EUSART增强型的usart。2个支持SMBus的I2C接口。9个定时器包含2个32位定时器，3个16位定时器，1个24位的低功耗定时器，1个32位RTC定时器，一个32位极低功耗的定时器用于从能量模式唤醒，2个看门狗定时器。1个增强型ADC最高16位 76.9ksps，12位 1Msps采样率。2个模拟比较器。2个12位500 ksps采样率的DAC。内置温度传感器。支持jtag/swd调试。 基于ARM cm33内核，时钟72Mhz 开发工具介绍 EFR32支持MDK，IAR，Silicon IDE开发，其中官方例程只有IAR和Silicon IDE版本。Silicon IDE功能非常强大，首先IDE基于Eclipse开发的，内置芯片的软件包software component，可直接从IDE下载芯片的SDK以及无线分析工具。 开始界面 在debug adapters窗口会发现所连接的芯片。 点击INSTALL按钮 选择install by connecting device 后会自动下载芯片支持的SDK。包括蓝牙SDK和外设库文件，BLE网络配置器，网络分析仪用于抓包，BLE GATT 配置器，GNU ARM工具链等。 当在welcome界面点击start后会进入如下界面。 包含四部分 Overview Example Document Component tools Overview 介绍了所连接调试器类型，mcu类型，sdk版本。 芯片相关的文档。 开发板下相关的文档 exampe 1.包含无线连接的例程 2.没有无线连接的例程 3.组网协议相关的例程 zigbe，buletooth mesh等 4.用户开发用的demo例程 5.有关低功耗，蓝牙通信解决方案的例程 3.document 1.芯片相关：数据手册，应用指南，电气规范，快速开始等 2.技术相关：蓝牙，zigbee组网协议，bootloader等 4.component tools 提供网络强度，数据抓包，flash下载，能耗分析等 工程模板导入及编译下载 点击create new project，在example里搜索blink bare metal。无通信的Led的例程。点击next 到如图 填写合适的工程名称，选择一个工程创建位置，最后一个选择以怎样的方式使用SDK的库文件。 选择copy所需的库文件以及所需的文件到工程目录。 点击finish完成创建。 右击工程目录，或者 菜单栏 的project Build project 生成可执行文件，bin，hex，elf文件等。 点击RUN AS下载程序 也可使用simplicity commder下载程序 在selec kit选择440322824 选择flash选项 Browse选择bin文件，点击flash即可。重启开发板 Hex文件在C:\Users\18739\SimplicityStudio\v5_workspace\blink_baremetal\GNU ARM v12.2.1 - Default\blink_baremetal\GNU ARM v12.2.1 - Default下 结果如图 LED闪烁

火灾已经成为生活中常常反复发作和毁灭性的灾害。随着社会和经济的发展，防火工作越来越重要 ， 但是目前国内的许多研发都侧重于大型场所的火灾报警。 全民防火已成了生活中的话题，但是目前许多设计都是围绕大型火灾报警来建设，如商圈，会场，公共场所。因此，我们就很有需要去研制一种相对简单、且经济实用的家用烟雾检测系统来适应市场的需求。 基于 供家庭使用 的烟雾报警器应该具备的基本要求和功能 ， 设计了一种比较适合的 烟雾报警器 。 在当前社会的发展之下，无线网络发展的越来越快，作为无线网络中的 ZigBee 也是大受关注。 该设计是采用了烟雾传感器的实验火灾检测，传感器采用 MQ-2 型半导体可燃气体敏锐元件烟雾传感器完成烟雾的检测。烟雾报警器是由烟雾信号采集，芯片内部 A/D 转换，以及显示电路。

       很长时间内，人们一直在争论一个问题，究竟ZigBee和Z-wave哪个才是智慧家居最好的解决方案。很显然两者之中有一个更好的，但现在我们可以看到结论吗？         根据ZigBee联盟的资料，ZigBee已经有了一套产品的全球标准。标准化也使得ZigBee可以控制更多的设备，家电，照明，环境，能源管理和安全以及任何可以连接到ZigBee eepw.com.cn/news/listbylabel/label/zigbee网络上的设备。另一方面，Sigma Designs提出了Z – Wave，它是一个以无线射频为基础的通信技术，通常应用于住宅以及小型商业地产环境控制以及状态读取。Z-wave在智慧家居中应用一般是家庭娱乐，照明和电器控制，HVAC系统和安全保证。         两者是如此的相似。那么，他们究竟有什么区别呢？         优缺点对比         从以上的介绍我们可以得知，这两种技术工作环境以及功能都很相似。现在，让我们深入到细节，找出两者的差异，以及他们的优缺点。         物理层和调制模式         第一个显著的不同是物理层上的区别。Z-wave采用低于1Ghz频率，而ZigBee则工作在2.4GHz频率上。采用低于1GHz的智慧家居系统在不同的地区需要不同的SKU。澳大利亚和巴西的频率是921.4MHz，中国和新加坡是868.4MHz，印度是865.2MHz，美国是908.4MHz而日本则有两个频率。总而言之，ZigBee是标准化的，而Z-wave则更碎片化。         Z-wave采用频移键控（FSK）调制，这对1GHz以下的环境不够友好。ZigBee则是基于更先进的直接序列扩频（DSSS）调制，这也使得ZigBee具有更好的鲁棒性。         两个有用的信息         ①   ZigBee和Z-wave都是网状网络，因此通过他们你都不是直接连接到远程设而是网状连接。         ②   由于Z-wave运行在低于1GHz的频带上，因此你需要一个更大的天线（通常是2.5倍）。我们通常都喜欢更小型化的产品，因此这也成为了一个Z-wave的缺          支持的芯片和解决方案         ZigBee和Z-wave在芯片以及软件可用性方面，有很大的不同。         目前，有很多厂商加入了ZigBee联盟，并推出了相应的解决方案。（如德州仪器，意法半导体，飞思卡尔，Atmel等等）。而Z-wave阵营目前只有Sigma Designs这个厂商。         封装模块方面也是这样，ZigBee阵营的厂商数量完胜Z-wave阵营。（依旧只有Sigma Designs支持Z-wave）         软件方面差距甚至更大。ZigBee有很多的厂商支持，一些大的芯片制造商都会给客户推出自己的软件，而Z-wave依旧只有一家支持。          协议问题         ZigBee以及Z-wave都支持网状网络拓扑结构，这也是物联网时代的趋势所在。         理论上，单个Z-wave网络支持232个连接节点，当然实际上一般只会有10个连接。而单个ZigBee网络理论上则支持65000个连接节点,单个频道支持500个节点连接。IEEE 802.15.4网络（ZigBee的基础层）可以支持数千台设备同时连接。或许对于ZigBee来说，限制连接数的不是网络能力，而是设备的存储能力。ZigBee设备广泛的组内存选项（最高512K闪存，32KRAM），这也使得ZigBee能处理更多的连接数。         兼容性是个大问题。由于Z-Wave协议不公开，企业只有取得Sigma Designs许可才能生产支持Z-wave的设备。因此，Z-wave几乎就谈不到兼容性。它目前最大的问题还是支持的设备数量太少的问题。ZigBee则相反，它是一个开放的工业标准，允许任何符合ZigBee标准的设备运行。ZigBee还给每个细分市场定义了不同的配置文件。因此ZigBee智慧家居标准完全兼容各种如门锁，感应器，报警器，烟雾探测器，百叶窗，电机控制的设备。         相同的设备也能运行在不同的协议上。目前只有一些芯片厂商提供完全的解决方案。德州仪器的CC2538既能完全兼容ZigBee智慧家居标准，ZigBee光连接以及ZigBee智能节能网络。 安全性 ZigBee支持基于芯片层，网络层，应用层的多层安全措施。大多数厂商都会将安全层集成到芯片上。德州仪器给他们的最新设备CC2538集成了ECC和 RSA。Silicon Labs也给他们的AES128集成了硬件引擎。Z-wave最近添加了AES128级安全层。 支持的体系结构 由于Z-wave软硬件封闭的特性，它只提供了一些基于一体化的TRX或系统级芯片的限制架构选项。ZigBee的选项更多：只收器，IEEE 802.15.4 MAC应用处理器，ZigBee应用处理器，完整SoC。这使得ZigBee设备可以和不同的设备互相配合。例如：一个电池供电的温度传感器与一个运行在 安卓的家用显示器互相配合。 联盟和客户 ZigBee联盟在2002年成立，到目前为止，已经有了500个公司加入。Z-wave联盟则是在2005年成立，目前为止有着150个会员。由于公司 经常改变他们的策略，这些数字经常变化。ZigBee联盟的主要推动力是产品制造商（艾默生，克罗格，Itron，罗格朗，兰迪斯，GYR，施耐德电气， 飞利浦等等）以及芯片制造商（德州仪器，Silicon Labs，飞思卡尔等）。而Z-wave联盟的主要力量则是Sigma Designs以及2GIG，丹佛斯，Evole，FAKRO，Ingersoll和Jasco。           结论 消费者一直都在寻找一种简便，现成的解决方案来控制照明以及智慧家居应用。大多数用户将易用性，安全性作为优先因素。根据IMS的研究结果，统一的标准，一个共同的频率有利于全球的互通性。因此，我们认为ZigBee是用户更需要的那个技术。

经过半年的时间，我们研发精心设计了一款zigbee模块，该模块可搭载与arduino硬件开源平台，完全兼容XBee模块，大家可以看看！ 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： 1. 完全遵循ZigBee Pro协议，适用于新旧产品的集成 2. 易于操作，上电无须干预自行组网，入网 3. 接口简单，只需串口即能操作，且集成串口硬件流控开关 4. 数据自动路由，有效地扩展了通信覆盖范围且保证可靠性 5. MAC地址寻址，静态通信地址确保通信正确可靠 6. 免费ISM频段（2.4GHz）在全球范围内均可使用 7. 可有效避开干扰，16个信道自动扫描，也能手工指定 8. 支持透明传输模式，让ZigBee的应用变得更简单 9. 提供AT配置指令，用户可以自行配置/优化ZigBee网络或者设备 10. 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 11. 支持模拟量采样，4路ADC可以提供10位有效数字的采样 12. 专业的射频设计，各项射频指标均符合FCC认证要求 13. 工业级的防静电能力，模块可在恶劣环境工作 14. 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 15. 完善的售前售后服务，为客户的各种困难提供帮助 一、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