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基于433MHz載波頻段設計的無線自組網與ZigBee無線自組網的對比

http://www.moduwu.com 2022-05-27 12:23 微網高通(北京)無線技術有限公司

  關于ZigBee技術,我們都知道ZigBee是一種技術規范,是一類產品的統稱。由于ZigBee本身是一個非常龐大的體系, 不同實現廠家由于編碼水平不同,對于ZigBee規范理解的不同,異常處理機制健壯程度不同,在特定的情況下其鏈路的智能程度也不高,無線通訊效果不夠理想。微網高通WiMi-net出于客觀考慮,對ZigBee規范在實際應用中的體驗進行一些深入的探討。

  1. 通常的ZigBee實現是基于2.4GHz載波實現,屬于視距通訊頻帶,這個頻帶的頻率在建筑物中穿透性不及433MHz載波頻段;
  2. 市面上很多公司的ZigBee產品都是基于二進制庫文件實現的,其改動的空間很小,動態AGC功率控制的實現在沒有源碼的情況下就無法實現;WiMi-net無線通信產品是自主研發的,改動空間相對大很多。
  3. ZigBee技術定義為傳感網應用,通常是一種組網模型,實現樹狀,網狀,簇狀等網絡模型,但是沒有獨立的TCP傳輸層,對于大型數據流的處理需要用戶自己編寫傳輸控制算法。WiMi-net無線產品都內置TCP協議,可傳輸大型數據流;
  4. ZigBee沒有對于用戶接口作出詳細的定義,如果需要導出來ZigBee的內部網絡拓撲結構較為困難,其內部參數開放性弱,且ZigBee以其巨大的靈活性和時變性導致其運行參數變化較快,給網絡維護和診斷提供的參考意義較少。WiMi-net無線通信產品就有很全面的網絡診斷信息。
  5. ZigBee采用變長的報文結構,導致報文的誤碼率具有時變特性,不同長度大小的報文其傳輸成功率不同,不能提供恒定一致的無線傳輸體驗
  6. 采用DSSS調制的ZigBee犧牲速度換取距離,通訊速度極慢,改用GFSK調制由于高碼率,沒有FEC,導致接收靈敏度差,誤碼率高,速度和距離二者難以兼顧
  7. ZigBee采用CSMA/CA機制,不能外配高增益的接收鏈路,通訊距離擴展只能靠PA技術,其提升潛力非常有限,沒有TDMA機制靈活。基于CSMA/CA方式的MAC層接入,限制了網內節點不能過于頻繁的發送數據
  8. ZigBee2.4GHz由于載波很高,其PA增益和LNA增益很難做高,15dB在這個頻段已經很高,而且不易控制其穩定性,而433MHz可以輕松的做到25dBm且穩定性好。ZigBee 2.4GHz的射頻通訊對于用戶電路板的數字噪聲較為敏感,RF部分過于靠近噪聲源可能導致無法發送數據,或者通訊時斷時續,用戶體驗下降。
  微網高通自主研發的WiMi-net無線自組網不僅吸收了ZigBee無線自組網的優點,同時也彌補了它不足,其優勢簡述如下:
  1. 在復雜的建筑物內具有較強的穿透性,對外部環境的適應力強;
  2. 內置的TCP傳輸層可實現大型數據流處理,使得數據傳輸變得更便捷;
  3. 可實現數據雙向對稱傳輸,能提供恒定一致的無線傳輸體驗
  4. 可實現動態AGC功率控制,節省功耗,加強數據傳輸的穩定性;
  5. 數據傳輸可靠性高,可實現在信號覆蓋范圍內無破包;
  6. 可實現高速率,無線速率達到250k ,請求應答往返時間快;
  7. 可導出網絡內部的拓撲結構,開放內部參數,利于網絡維護和診斷;
  8. 成本可控
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