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詳細解讀小米智能家庭套裝的ZigBee方案

52RD.com 2015年1月30日 致遠電子            參與:3人 我來說兩句
  目前為止,小米已經有手機、電視和路由器三個自有主產品線,而與合作伙伴共同推出的生態鏈產品有空氣凈化器、移動電源、耳機等。小米新發布了小米智能家庭套裝新品。小米智能家庭套裝均內置小米智能模塊,采用Zigbee組網協議,其中包含多功能網關、人體傳感器、門窗感應器和無線開關四種產品。


(電子工程專輯)
圖1 小米發布智能家庭套裝


關于ZigBee,更廣為人知的當屬TI的方案,小米沒有采用,也沒有采用Freescale的ZigBee,更不是ATMEL的。而是NXP的一顆工業級ZigBee射頻芯片--JN5168,可能部分玩開ZigBee的朋友對此都存在不多的了解,其實恩智浦的RF部門的前身即為Jennic公司,而Jennic是全球第一家推出2.4GHz射頻方案并支持IEEE802.15.4的公司,從第一代JN5121到現在。


憑借ZLG致遠電子在物聯網領域多年的技術沉淀,且是國內第一批從事ZigBee產品研發、生產的大型企業,并對NXP系列ZigBee方案的多年應用,與小米智能家庭套裝團隊進行過關于JN5168系列ZigBee測試的深入技術交流,下面一起對本方案進行詳細解讀。

一、強勁的內核


JN5168擁有一顆高性能32-bit RISC CPU ,對數據的處理能力和ZigBee的組網能力有了突破性的提升,并且支持多個無線協議棧,包括ZigBee Home Automation、ZigBee Light Link、ZigBee Smart Energy、JenNet-IP和RF4CE等,對小米多功能網關快速接入互聯網提供了強大的基礎。


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圖2 采用JN5168方案的ZigBee模塊ZM5168

二、極低的功耗


小米智能家庭套裝從人體傳感器、門窗感應器到無線開關等產品。均為簡易固定安裝方式,采取電池供電,人體傳感器續航能力要求2~3年的極高挑戰,而JN5168擁有級低的休眠功耗,低至100nA,是目前功耗最低的一款ZigBee方案,必然成為不二之選。


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圖3 系列ZigBee模塊休眠功耗對比

三、優越的穿透能力


在整體方案的選擇,既要考慮功耗問題,亦要考慮用于公寓、別墅等多遮擋多阻隔的環境,而JN5168優越的接收靈敏度,并成熟應用于復雜的工業現場,用于家居智能類的產品顯然輕而易舉。


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圖4 優越的穿墻能力

四、硬件自動重發、自動幀確認


另外,JN5168支持硬件自動重發,硬件自動幀確認機制,硬件CCA,都很好的確保數據包成功到達,并極大的提高了ZigBee的通信效率。而且,像ZM5168系列模塊以上參數(且包括ZigBee的所有參數)均可通過配置工具自由調整,圖形用戶界面配置完成即可實現ZigBee組網通信。


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圖5 ZM5168配置工具

五、支持大規模組網協議


小米智能家庭套裝,雖只有屈指可數的幾個接入設備,但小米將公開協議入網接口,進行設備的自主加入,可支持更多的節點,而節點容量一直是各類ZigBee方案的一大痛點。ZLG致遠電子ZM5168系列ZigBee模塊搭載的FastZigBee大規模組網協議,在實際應用案例中不乏超過10000節點的應用現場,這也很好的證實JN5168具有更大的節點容量。



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圖6 FastZigBee拓撲結構

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