Zigbee发展面临哪些问题?Zigbee轮询是什么?
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Zigbee是目前常用技术之一,在物联网中,Zigbee更是发挥着重要作用。在往期文章中,小编对Zigbee网络的特点等知识有所介绍。为增进大家对Zigbee的了解,本文将对Zigbee面临的问题以及Zigbee中的论文问题予以探讨。如果你对Zigbee具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、引言
ZigBee,也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。
二、面临的问题
1.通信稳定性较弱
目前国内Zigbee技术主要使用ISM频段的2.5G频率,一般采用信号反射传输。但它的衍射能力并不强。在此期间,由于建筑物等障碍物的阻碍,信号大大减弱。
因此,需要使用更多的网络节点进行数据传输。这个问题的解决方案是使用放大器来增加Zigbee网络节点的传输距离。然而,这不可能两全其美。这种解决方案将大大增加网络节点的功耗和成本,ZigBee具有低成本、低功耗的优势,已将不复存在。
2.使用电池驱动难以保证网络节点的正常运行
Zigbee的每个网络节点除了充当信息采集点,执行来自中心的命令外,还随时承担来自网络的数据传输任务。这样,网络节点的收发器必须随时处于收发状态,即其最低功耗至少在20mA左右。一般使用放大器的远程网络节点,功耗一般在150mA左右,因此使用电池驱动来保证网络节点的正常运行还是存在困难的。
3.ZigBee技术成本和工作量难以降低
由于Zigbee中的每个节点都参与自动组网和动态路由的工作,每个网络节点的MCU都变得非常复杂,成本也相应会增加。而对于成本敏感、节点众多的智能家居来说,成本就更显得尴尬。此外,基于Zigbee网络的具体应用的开发工作量也更大。
三、轮询
轮询是一种机制,Zigbee网关可利用该机制持续检查相关终端传感器设备的状态。低功耗Zigbee传感器称为休眠终端设备(SED),只有在发送传感器生成的事件时才“激活”。此外,它们还通过定期激活向网关发送报告,确保传感器网络的运行。
轮询是由SED生成的一种介质访问控制(MAC)数据请求。Zigbee网络中的网关通过发送一条ACK(确认)消息确认这一请求。此外,网关还可以决定进一步扩展轮询,以便发送为SED存储的任何消息或读取传感器事件。
Zigbee标准中的轮询类型
Zigbee标准定义了两种基本的轮询类型:
· 短轮询
· 长轮询
SED使用扩展轮询方案(如快速轮询和签到)发送或接收来自网关的消息。
术语表
· ACK:确认
· MAC:介质访问控制
· SED:休眠终端设备
· ZCL:Zigbee簇群库
短轮询
SED可开始进行短轮询,在此期间SED执行一个高占空比MAC数据请求,以检索其从其他终端设备请求的消息。如下图所示,SED1通过网关向SED2发送一条数据请求。然后,SED1持续不断地轮询网关,以接收SED2发出的响应。此时,SED1被认为是处于“快速轮询模式”,该模式一直持续到“快速轮询超时”周期结束或SED接收到网关发出的“快速轮询停止”指令为止。
长轮询
长轮询允许SED定期向其网关发出报告。这些都是低占空比MAC数据请求。它们还为SED提供了一个机会,检索网关发出的消息。网关:
· 将该消息存储7.68秒
· 通过将ACK中数据待处理标志设置为高,表明有消息发送给SED,如下图所示
· 然后,将消息作为一个MAC数据包发送给SED
以上便是此次小编带来的“Zigbee”相关内容,通过本文,希望大家对Zigbee面临的问题以及Zigbee轮询具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!