小米智能套装中研究ZigBee与Wi-Fi相容特性

发布时间:2015-05-24 阅读量:950 来源: 我爱方案网 作者:

【导读】我爱方案网小编认为,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。


在下图中,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
智能家庭
智能家庭
 

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:
WIFI

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。

相关文章


小米迷上ZigBee,智能家居技术站队已定?

小米多功能网关的Zigbee和WiFi兼容性解决方案

【2015我爱方案秀】传达家温度:ZigBee温湿度光强传感器
相关资讯
西部电子信息博览会启幕,聚力成渝打造世界级产业集群​​

7月9日,成都迎来第十三届中国(西部)电子信息博览会的盛大启幕。本届博览会紧扣“新动能、新生态、新西部”主题,在国家战略引领下,聚焦培育新质生产力,深化成渝双城产业协同,通过展示前沿成果、分享发展理念、促进生态合作,加速推动成渝地区电子信息先进制造集群向世界级跃升,倾力打造中国电子信息产业高质量发展的关键引擎。

解密伍尔特电子高温LED:PLCC封装实现100℃全彩照明方案

在工业4.0和智能制造的浪潮下,高温环境中的电子照明技术面临严峻挑战。传统LED在温度超过85°C时容易出现性能衰减、颜色漂移及寿命缩短等问题,限制了其在自动化设备、医疗仪器等关键领域的大规模应用。针对这一痛点,伍尔特电子(Würth Elektronik)通过创新研发,升级了其WL-SFTW SMT全彩高透明LED系列,引入全新RGB LED产品。这些器件将工作温度范围扩展至前所未有的-40°C至+100°C,显著提升了高温工况下的可靠性和色彩稳定性,不仅克服了行业瓶颈,还为工业、户外及特种场景开辟了创新空间。本系列产品的推出,标志着高温LED技术向高端应用迈进的里程碑,满足了对耐热、节能且可变色照明的迫切需求。

华硕高管谈关税不确定性对PC市场的冲击策略

华硕联席CEO许先越近期发表了关于美国对中国台湾地区关税政策影响的评论。他强调,当前美国对台湾关税的税率尚未正式公布,华硕已探讨了多种应对预案,但最终策略调整将取决于税率的具体确定。因此,公司目前采取“观望”态度,暂不进行重大行动。许先越指出,这一不确定性结合汇率波动,使得2023年下半年全球PC市场的走势难以准确预测,公司将密切监控外部环境变化。

重塑格局受阻?中芯收购Imagination GPU部门传闻遭多方否认

近日,一则关于“中芯国际以5.6亿美元收购英国Imagination Technologies GPU IP部门”的消息在部分自媒体平台流传。传闻称交易已于7月6日公告并获中欧监管部门批准,引发广泛关注。然而,经多方核实与权威信息查证,该传闻纯属虚假。

六九冗余架构问世!IBM Power11重新定义企业服务器可靠性标准

2025年7月,IBM正式发布Power11服务器系列,这是该产品线五年来首次架构级革新。据IDC研究显示,全球企业面临AI转型与混合云部署的双重压力,到2028年将新增10亿个逻辑应用。在此背景下,Power11通过颠覆性设计解决了高可用性、AI集成和网络安全的协同难题,为金融、医疗等关键领域提供新一代数字基座。