为2.4G的ZigBee与Wi-Fi如何相容

发布时间:2024-08-09  

众所周知,小米的智能套装包含的4件套,人体传感器、门窗传感器、无线开关与多功能网关采用的是基于NXP的一颗工业级ZigBee射频芯片--JN5168进行组网通讯。而多功能网关是通过Wi-Fi技术接入到小米云和其它智能设备。


在上图中,我们可以看到小米的多功能网关将ZigBee芯片JN5168和Wi-Fi模块集成到一个小小的电路板上。这个ZigBee方案和广州致远电子推出的ZM5168的ZigBee模块是同一个方案,我们通过查询ZM5168的产品介绍知道,这个芯片使用的ZigBee频道是全球免费频道2.4GHz。Zigbee协议802.15.4标准把2.4 GHz 的ISM频段划分为16 个信道,每个信道带宽为2 MHz,ZigBee频谱列表如下所示



Wi-Fi 在802.11b/g的标准的工作频段为2.4GHz(2.4GHz-2.4888GHz),划分为14个信道,每个信道带宽为22MHz , Wi-Fi频谱列表如下所示:



从ZigBee与Wi-Fi工作时的频谱我们可以看到,他们工作的频率是互相冲突的。在前人的研究中,我们知道,Wi-Fi干扰的存在导致ZigBee网络丢包率高达58%,从发射功率、CSMA机制的回退时间、数据帧间隔这些参数,都可以看出Wi-Fi节点在获取信道方面具有压倒性优势,因而对ZigBee网络的通讯性能产生严重影响。

那么,类似如小米智能家庭套装网关将WiFi和ZigBee在一起工作的智能网关,是如何实现ZigBee与Wi-Fi共存的呢?这是一个亟待解决的问题,并直接影响着ZigBee网络能否在智能家居普及的重要因素。针对这个问题,小编提出几点个人看法,供大家参考。

解决办法一:智能网关里面的ZigBee网络和Wi-Fi采用分时通讯机制,避开冲突。并在通讯时将智能网关尽量远离Wi-Fi路由器,通过电磁波在空气中传输时的衰减,来减少路由器Wi-Fi信号对ZigBee信号的干扰。

解决方法二:方法一只是在物理上解决Wi-Fi信号对ZigBee网络的干扰,但是在实际应用中,智能网关和路由器的距离是不可控的,或者是由使用者的使用习惯和家庭布局决定的,那么我们就只有通过ZigBee的抗干扰算法,实现自动规避Wi-Fi信号对ZigBee网络的干扰。

这里小篇提出一种叫MuZi—Mulit Channel Zigbee(多通道ZigBee)通讯机制算法,实现自动规避Wi-Fi信号对ZigBee网络的干扰。

首先,通过ZigBee的CCA(信道空闲评估)机制,启动干扰检测,对周围范围内的干扰级别进行评估,如果认为周围的Wi-Fi干扰达到一定程度,将对链路性能造成加大影响,则启动信道切换过程。ZM5168的ZigBee模块内置的FastZigbee协议内置了特有的干扰检测算法。

其次,进行信道切换,信号切换时,为了避免过多的信号切换,我们需要尽可能的最小化全网的目标的信号的数量。因此,在每个节点都会维护一张邻居信道表,每个表项记为,其中Ngh为临近节地址ID,Ch为Ngh的当前工作信道。每当信道切换时,它将其选择的目标信道通知其临近节点。

最后,需要对整个网络的连通性进行维护,在确保临近节点切换成功后,重建临近节点信道表。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关文章

    通信技术是众所周知的,如WiFi,蓝牙,ZigBee和2G / 3G / 4G蜂窝,但也有几个新兴的新兴网络选项,如线程作为家庭自动化应用的替代品,以及在主要城市实施的空白电视技术用于更广泛的基于IoT的用例。根据......
    的通讯性能产生严重影响。 那么,类似如小米智能家庭套装网关将WiFiZigBee在一起工作的智能网关,是如何实现ZigBeeWi-Fi共存的呢?这是一个亟待解决的问题,并直接影响着ZigBee网络......
    瞄准LED照明村田ZigBee/WIFI解决方案有谱;LED照明与传统白炽灯和节能灯相比,有更节能、更环保、使用寿命更长等诸多明显优势。中国“十二五”计划中有两个重点,即节约能源和环境保护。由此......
    半导体,是一个公司的名字。 M:Microelectronics的缩写,表示微控制器,要注意微控制器和微处理器的区别。 32:32bit的意思,表示这是一个32bit的微控制器。 STM32ARM......
    的数量就已远远多于16个,显然发展空间受到了一定的限制。   相较于普及较广的WiFi技术,下面要说的ZigBee技术,其研发和应用的门槛相对要高,并不是随便什么人都能驾驭,像施耐德、西门子、索尼、通用电气、松下......
    面向物联网领域,支持功能很多,但引出 GPIO pin 脚很少,因此大多数 GPIO 都有很多复用功能。出厂就集成蓝牙、WiFi 等物联网必备功能,板子也很小,适合物联网。 02 GD32 和 STM32 的区别......
    Wi-Fi 7 完整生态方案发布,那么各Wi-Fi协议之间的区别在哪里呢?; 第七代WiFi无线网络,速度可高达每秒30Gbits ,是WiFi 6最高9.6Gbps速率的三倍之多。相比于Wi......
    少,因此大多数 GPIO 都有很多复用功能。出厂就集成蓝牙、WiFi 等物联网必备功能,板子也很小,适合物联网。 01 GD32 和 STM32 的区别 GD32 是国产单片机,据说开发人员来自ST......
    脚很少,因此大多数 GPIO 都有很多复用功能。出厂就集成蓝牙、WiFi 等物联网必备功能,板子也很小,适合物联网。 02  GD32 和 STM32 的区别 GD32 是国产单片机, 和 STM32......
    5.82.4G在无线游戏耳机方案设计上有哪些不同|天惠微定制5.8G蓝牙双模ETK52L-Q;2.4G无线游戏耳机对比5.8G游戏耳机最主要的区别是什么。相信很多从业人员应该知道2.4音频......

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>