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从小米智能套装看ZigBee与Wi-Fi如何相容“宝盈官方网站”

作者:宝盈 时间:2021-08-01 08:45
本文摘要:众所周知,小米的智能包由4块组成。人体传感器、门窗传感器、无线电源和多功能网关采用基于恩智浦- JN5168的工业紫蜂射频芯片进行组网通信。 多功能网关通过Wi-Fi技术连接小米云等智能设备。在右图中,我们可以看到小米的多功能网关在一块小电路板上搭建了ZigBee芯片JN5168和Wi-Fi模块。这个ZigBee方案和广州鼎元电子出售的ZM5168的ZigBee模块是一样的。

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众所周知,小米的智能包由4块组成。人体传感器、门窗传感器、无线电源和多功能网关采用基于恩智浦- JN5168的工业紫蜂射频芯片进行组网通信。

多功能网关通过Wi-Fi技术连接小米云等智能设备。在右图中,我们可以看到小米的多功能网关在一块小电路板上搭建了ZigBee芯片JN5168和Wi-Fi模块。这个ZigBee方案和广州鼎元电子出售的ZM5168的ZigBee模块是一样的。

通过寻找ZM5168的产品说明,我们得知该芯片使用的Zigbee通道是2.4GHz的全局自由通道,ZigBee协议802.15.4标准将2.4GHz的ISM频段划分为16个通道,每个通道的比特率为2 MHz。ZigBee频谱表如下:802.11b/g的Wi-Fi工作频段为2.4GHz(2.4GHz-2.4888GHz),分为14个通道,比特率为22MHz。

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Wi-Fi频谱列表如下在之前的研究中,我们被告知,没有Wi-Fi障碍导致ZigBee网络的丢包亲和力降低了大约58%。从传输功率、CSMA机制的复位时间和数据帧间隔可以看出,Wi-Fi节点在提供信道方面具有压倒性优势,对ZigBee网络的通信性能产生了严重影响。那么像WiFi和ZigBee协同工作的智能网络网关,ZigBee和Wi-Fi如何共存呢?这是一个亟待解决的问题,也是直接影响ZigBee网络能否在智能家居中推广的最重要因素。

为了解决这个问题,边肖明确提出了几点个人观点供大家参考。解决方案一:智能网网关中的ZigBee网络和Wi-Fi采用日内通信机制,避免冲突。在通信中,智能网的网关会尽量靠近Wi-Fi路由器,路由器的Wi-Fi信号对ZigBee信号的干扰会因空中传输的电磁波波动而增大。

解决问题的方法二:方法一只是物理解决Wi-Fi信号对ZigBee网络的障碍,但在实际应用中,智能网关和路由器之间的距离效率不高,或者是用户习惯和家庭布局所要求的,所以只能通过ZigBee抗干扰算法自动避开Wi-Fi信号对ZigBee网络的障碍。这里明确提出了一种称为MuZiMulitChannelZigBee(多信道ZigBee)的通信机制算法,以自动避免Wi-Fi信号对ZigBee网络的阻碍。首先,通过ZigBee的CCA(信道空闲评估)机制,启动障碍物检测,评估周围区域的障碍物等级。

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如果指出周围的Wi-Fi障碍超过一定程度,会导致对链路性能的影响增加,则开始信道切换过程。ZM5168的Zigbee模块内置的FastZigbee协议具有内置的独特障碍物检测算法。其次,为了防止信道转换和信号转换过程中过度的信号转换,必须尽可能减少整个网络中目标信号的数量。

因此,在每个节点上确保一个系列通道表,每个条目被写成,其中Ngh是相邻部分的地址标识,ch是Ngh的当前工作通道。每当信道改变时,它通知它的相邻节点它自由选择的目标信道。最后需要保证整个网络的连通性,在保证邻居节点平滑过渡后修复邻居节点的信道表。


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