【IoT】ZigBee 芯片和模组选型

本文详细解析ZigBee技术特点及芯片选型策略,对比CC2530、CC2538与CC2652R,探讨不同场景下最优选择,如网关与网络节点芯片配置,特别关注RAM容量对zigbee3.0协议栈运行的影响。

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ZigBee 最大的特点就是低功耗、可组网,特别是带有路由的可组网功能,理论上可以使 ZigBee 覆盖的通讯面积无限扩展。

相对蓝牙,红外的点对点通信,和 WLAN 的星状通信,ZigBee 的协议会更加复杂些。

ZigBee 芯片厂商:

ZigBee 模组厂商:

TI zigbee coordinator ZNP(zigbee network processor) 网关芯片选型:

网关是指通过 3G/4G/wifi 和云端实现互联,然后底层通过 UART/USB 和 ZNP 芯片实现数据通讯,就可以实现 zigbee 局域网上云的目的。

TI 由于在 2017 年推出了大平台概念—-SimpleLink,有些诸如 CC2652R 还支持多协议栈(BLE/zigbee/Sub-1G,也就是433Mhz),其实就是实现上层 application 和底层实现分离,这样用户开发的 application,就可以很快移植到 zigbee 上,也可以移植到 BLE 上使用,目前还不是太成熟。

和 BLE 不一样,由于 zigbee 网关要处理很多指令的收发,所以很多人开始就选错了芯片型号,都以为使用 CC2530 合适,诸如路由表、邻居表等非常占用 RAM 的动作,大部分应该都会放在主 MPU 端来处理,CC2530 只当作个 zigbee 收发器,其实如果对 TI 提供的整个网关代码有了了解之后,你会发现 90% 的操作都需要放在 ZNP 端来完成,主 MPU 只不过是处理其余 10% 指令的 UART 交互。

目前来看,CC2538 最为合适作为网关的 ZNP 来使用,因为 CC2538 有 32KB 的 RAM,这样的 RAM 容量,在硬件配置及其抠门的 MCU 领域,是很少见的,CC2530 由于只有 6KB 的 RAM,而且最新的 zigbee 3.0 协议栈非常占用资源,留给用户的资源已经相当紧张了。

同时,由于 CC2538 出来好些年了,软件以及配套的都很成熟。

TI 最新推出的 CC2652R,目前似乎还没上市,有 80KB 的 RAM,在 MCU 领域,简直就是破天荒了,不说惊天地泣鬼神,已经实属罕见。

CC2652R 支持 zigbee,但是目测刚推出来不久,不见得成熟,虽然和 CC2538 价钱差不多,但目前十分不推荐作为网关 ZNP 来使用,也许两三年之后可能会合适。

zigbee 网络节点芯片选型:

首先得明确具体的组网规模,这个非常重要,比如要超过 300 个点同时组网,显然选 CC2530 就不合适,因为 RAM 实在少的可怜,以至于最多也就一百出头的样子,再多网络基本就瘫痪无法使用。

可以考虑 CC2538 作为网络节点芯片,如果节点又不多,诸如智能家居,无非就是什么窗帘、灯以及其他,满打满算不过几十个,那低成本的 CC2530 非常适合。

refer:

https://blog.youkuaiyun.com/code_style/article/details/79934104 

### 关于STM32ZigBee物联网毕业设计中的应用 #### 一、项目概述 在现代物联网(IoT)环境中,STM32微控制器与ZigBee无线通信协议相结合的应用非常广泛。这种组合能够创建高效能低功耗的设备互联解决方案,适用于多种场景下的数据采集与传输需求。 #### 二、硬件选型说明 对于此类项目的实施而言,选用具备良好性能表现且易于编程控制的STM32系列单片机作为核心处理单元是非常合适的决定[^3];与此同时,为了满足远距离稳定通讯的要求,则可以考虑采用基于IEEE802.15.4标准构建而成的支持ZigBee协议栈的产品来进行组网连接操作[^2]。 #### 三、软件环境搭建指南 针对上述提到的目标平台,在实际开发过程中推荐使用Keil MDK集成开发环境完成整个工程文件的新建以及源码编写工作。该IDE不仅提供了丰富的调试工具集帮助开发者快速定位并解决问题所在之处,而且还内置了大量的库函数资源可供调用简化程序逻辑结构的设计难度。 #### 四、具体案例分享——温湿度监测系统 下面给出一个简单的实例教程用于展示如何利用STM32配合ZigBee模组实现远程监控室内温度变化的功能: - **材料准备** - 主控板:STM32F103C8T6 * 1pcs - ZigBee模块(例如CC2530)* N pcs (N >= 2) - DHT11传感器 * 1pc - **电路连接方式** 将DHT11的数据线接到STM32的一个GPIO口上,并通过串口转USB适配器将其中一个ZigBee节点与电脑相连以便配置参数或上传固件版本号。 - **代码片段示例** ```c #include "stm32f1xx_hal.h" // 初始化SPI接口给ESP8266供电 void MX_SPI_Init(void){ hspi.Instance = SPIx; hspi.Init.Mode = ... ; } ``` 请注意这里仅展示了部分初始化过程的一部分伪代码,完整的应用程序还需要加入更多细节性的设置语句才能正常运行起来。
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