無線通信之zigbee芯片和模塊的選擇
ZigBee作為個(gè)人網(wǎng)絡(luò)的短程無線通信協(xié)議,已經(jīng)越來越被大家所熟知。它最大的特點(diǎn)是低功耗和組網(wǎng),特別是帶路由的組網(wǎng)功能。理論上,ZigBee覆蓋的通信區(qū)域可以無限擴(kuò)展。與藍(lán)牙、紅外點(diǎn)對點(diǎn)通信、WLAN星通信相比,ZigBee協(xié)議要復(fù)雜得多。那么,是選擇ZigBee無線芯片開發(fā)自己的協(xié)議,還是直接選擇有ZigBee協(xié)議的模塊直接應(yīng)用呢?
玩無線芯片的成本:開發(fā)時(shí)間周期長;強(qiáng)大的人力和技術(shù)儲(chǔ)備。目前市面上的ZigBee射頻收發(fā)芯片實(shí)際上只是一個(gè)符合物理層標(biāo)準(zhǔn)的芯片,只負(fù)責(zé)無線通信信號(hào)的調(diào)制解調(diào),需要結(jié)合單片機(jī)來完成數(shù)據(jù)收發(fā)和協(xié)議實(shí)現(xiàn)。但是單片機(jī)只集成了射頻部分和單片機(jī)部分,不需要額外的單片機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約成本,簡化設(shè)計(jì)電路,但這種單片機(jī)不包含ZigBee協(xié)議。在這兩種情況下,用戶都需要根據(jù)單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和寄存器的設(shè)置,參考物理層的IEEE802.15.4協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)層的ZigBee協(xié)議,自行開發(fā)所有的軟件部分。這個(gè)工作量對于做實(shí)際應(yīng)用的用戶來說是非常大的,開發(fā)周期和測試周期都非常長。而且由于是無線通信產(chǎn)品,其產(chǎn)品質(zhì)量不易保證。
即使現(xiàn)在很多ZigBee公司自帶無線芯片片提供ZigBee協(xié)議棧,這只是提供了一個(gè)協(xié)議的功能,但并不意味著它具有真正的適用性和可操作性。因?yàn)樗鼪]有提供用戶數(shù)據(jù)接口的詳細(xì)描述,用戶如何簡單方便地通過芯片發(fā)送自己的數(shù)據(jù),而不考慮芯片的內(nèi)部程序,甚至形成一條路由來獲取和傳輸更遠(yuǎn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)?這不是簡單的只包含ZigBee協(xié)議棧的芯片就能實(shí)現(xiàn)的。ZigBee協(xié)議棧只說擁有協(xié)議的所有組件,但是如何將各個(gè)組件組合起來,有序運(yùn)行,如何用用戶自己的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)協(xié)議通信?不可能實(shí)現(xiàn)一個(gè)只包含ZigBee協(xié)議棧的芯片。
說白了,這些都需要用戶根據(jù)完整的協(xié)議代碼和自己的上層通信協(xié)議,一點(diǎn)一點(diǎn)修改協(xié)議棧的內(nèi)容,從而完成簡單的無線數(shù)據(jù)發(fā)送和接收,而要完成一條路由甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信,調(diào)試和測試時(shí)間會(huì)更長。那么對于做實(shí)際應(yīng)用的用戶來說,開發(fā)周期會(huì)大大延遲,這種協(xié)議復(fù)雜的無線產(chǎn)品會(huì)有更多的不確定因素,更容易受到外部環(huán)境條件的影響,實(shí)際開發(fā)中遇到的問題也會(huì)多種多樣,難以處理。玩模塊的成本:ZigBee開發(fā)周期可以省略,推廣項(xiàng)目可以獲得第一次機(jī)會(huì)。ZigBee模塊是包含所有外圍電路和完整協(xié)議棧的產(chǎn)品,可以立即投入使用。已經(jīng)過廠家優(yōu)化和老化測試,有一定的質(zhì)量保證。優(yōu)秀可靠的zigBee應(yīng)用“模塊”硬件設(shè)計(jì)緊湊、體積小、無線芯片焊盤設(shè)計(jì),可內(nèi)置芯片或外置SMA天線,通信距離100米至1200米不等,還包括ADC、DAC、比較器、多路IO、I2C等接口與用戶產(chǎn)品對接。軟件包含完整的ZigBee協(xié)議棧,在PC上有自己的配置工具。
它使用串口與用戶產(chǎn)品通信,可以為模塊配置傳輸功率、通道等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù),使用簡單快捷。透明傳輸模塊的優(yōu)點(diǎn)是用戶不需要考慮程序在模塊中如何運(yùn)行。用戶只需通過串口將自己的數(shù)據(jù)發(fā)送給模塊,然后模塊會(huì)自動(dòng)無線發(fā)送數(shù)據(jù),并根據(jù)預(yù)先配置的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),與網(wǎng)絡(luò)中的目的地址節(jié)點(diǎn)進(jìn)行收發(fā)通信。接收模塊將檢查數(shù)據(jù),如果數(shù)據(jù)正確,通過串口發(fā)送。但目前大部分用戶在應(yīng)用Zigbee技術(shù)時(shí)都會(huì)有自己的數(shù)據(jù)處理方式,這樣每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備都會(huì)有自己的CPU來處理數(shù)據(jù),所以模塊還是可以看作是一個(gè)集成了射頻、協(xié)議、程序的“芯片”。國內(nèi)外ZigBee芯片制造商和模塊制造商產(chǎn)品比較
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