Zigbee 트랜시버는 ISM 무선 주파수 대역에 대한 전 세계 표준을 지원합니다

작성 날짜: 이월 15, 2019
업데이트 날짜: 유월 25, 2023
Zigbee는 저전력 ISM 무선 주파수 대역을 지원합니다

Zigbee는 ISM 무선 주파수 대역에서 사용하기 위해 고안된 저전력 통신 프로토콜입니다. 이 대역은 건물 자동화 및 의료 기기와 같은 산업 및 과학 하드웨어를 지원합니다. 최근 몇 년 동안, 홈 엔터테인먼트가 단거리 애플리케이션에서 무선 통신을 운영하기 위해 이 대역에 합류했습니다.

이 표준은 저전력 무선 통신에 대한 증가하는 필요성을 충족시키기 위해 1990년대 후반에 확립되었습니다. 저전력은 전송을 단거리 영역에 머물게 했으며, 더 긴 전송 범위가 필요한 경우 메시 네트워크를 생성할 수 있는 능력을 제공했습니다. Zigbee에서 전송되는 데이터는 일반적으로 저대역이며, 그 사용을 상당히 단순한 통신 주파수로 제한합니다.

실리콘 내에 칩 안테나를 통합한 트랜시버 칩이 있어 하드웨어 디자인에 작은 발자국 영향을 미칩니다. 부품 공급업체는 간단한 트랜시버 모듈부터 마이크로컨트롤러를 추가한 시스템 온 칩 모듈까지 제공합니다. Zigbee 트랜시버와 함께, 마이크로컨트롤러는 작은 공간에 기능성을 포함하는 완전한 제어 시스템을 완성합니다.

Zigbee에 대한 배경

많은 회사들이 산업, 과학 및 홈 자동화 장치를 제공합니다. 따라서, 사양과 표준을 정의하고 유지하는 Zigbee Alliance Membership이 존재합니다. 각 회원은 표준의 진화에 영향을 미치는 변경 사항에 대한 의견을 제시할 수 있으며, 각자의 하드웨어 제품에 구현하기 위한 무료 라이선싱 소프트웨어에 접근할 수 있습니다.

2007년, Zigbee는 홈 자동화, 스마트 에너지, 통신, 건강 관리, 원격 제어, 라이트 링크, 상업 건물 자동화, 그린 파워 및 소매 서비스를 포함하는 애플리케이션 프로필을 발행함으로써 그들의 제안을 추가했습니다. Zigbee Smart Energy는 플러그인 차량 충전을 위한 서비스를 추가합니다. 2009년, Zigbee Alliance는 원격 제어 및 기타 소비자 전자 제품을 위한 공동 표준을 규정하기 위해 소비자 전자 제품을 위한 라디오 주파수 컨소시엄과 협력했습니다.

Zigbee의 정의적 특성

Zigbee는 전 세계적으로 2.4GHz에서 2.4835GHz 사이, 그리고 호주와 유럽에서는 902MHz에서 928MHz 및 868MHz에서 868.6MHz 대역에서 라이선스가 필요 없는 ISM 대역에서 작동합니다. 2.4GHz 대역에는 5MHz 간격으로 떨어진 16개의 채널이 있습니다. 전송 범위는 실내에서 약 32피트이며, 야외에서 시야가 확보된 경우 최대 1마일입니다.

Zigbee 프로토콜 및 링크 계층을 사용하여 전송을 지원하는 특정 기능을 허용하는 세 가지 유형의 Zigbee 장치가 있습니다. 일부 네트워크는 지원 비콘을 사용하여 전송 대역을 여행하는 반면 다른 네트워크는 그렇지 않습니다. 일부는 라우터를 사용합니다. 일부는 공간을 가로질러 장치와 디딤돌을 사용하여 전송 범위를 증가시키기 위해 메시 네트워크를 형성합니다.

Zigbee 트랜시버를 선택할 때 고려해야 할 파라미터

Zigbee 송수신기 부품은 일반적으로 기내 안테나를 탑재합니다. 일부는 기내 및 기외 안테나 모두를 지원하여 시스템 구성의 다양성을 제공합니다. 일부는 회로 내에 제어 프로세서를 내장함으로써 외부 부품이 필요 없게 하여 한 단계 더 나아갑니다. Zigbee를 디자인 구성에서 지원하기 위한 세 가지 가능한 부품을 소개합니다.

Texas Instruments, CC2530 RF IC

이 부품은 Zigbee 송수신기와 Zigbee 애플리케이션을 위한 마이크로컨트롤러를 통합합니다. 매우 적은 외부 구성 요소가 필요하며 비동기 네트워크를 위해 단일 크리스털이 필요합니다. 이 부품은 전 세계 무선 주파수 규정을 준수합니다. 활성 및 대기 모드에서 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 여러 저전력 모드를 자랑하며 2V에서 3.6V까지의 넓은 공급 범위에서 작동합니다. 이 부품은 개발 키트인 CC2530ZDK-ZLL과 함께 제공됩니다.

*CC2530은 IEEE 802.15.4, Zigbee 및 RF4CE 애플리케이션을 위한 진정한 시스템 온 칩(SoC) 솔루션입니다. 매우 낮은 총 자재 비용으로 견고한 네트워크 노드를 구축할 수 있습니다. CC2530은 선도적인 RF 송수신기의 우수한 성능과 업계 표준 향상된 8051 MCU, 시스템 내 프로그래밍 가능한 플래시 메모리, 8-KB RAM 및 기타 많은 강력한 기능을 결합합니다. CC2530은 CC2530F32/64/128/256의 네 가지 다른 플래시 버전으로 제공되며, 각각 32/64/128/256 KB의 플래시 메모리를 갖추고 있습니다. CC2530은 다양한 운영 모드를 가지고 있어 초저전력 소비가 필요한 시스템에 매우 적합합니다. *

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CC2530 데이터시트의 25페이지에서 발견됨

Microchip, MRF24J40MD/ME

이 부품은 ISM 대역에서 낮은 전류 소비를 자랑하며 일반적으로 3.3V 전압으로 작동합니다. SPI 인터페이스 프로토콜을 사용하는 Microchip의 PIC16, PIC18, PIC24, dsPIC33, 및 PIC 32 마이크로컨트롤러 패밀리와 호환됩니다. 미국, 유럽, 호주/뉴질랜드에서 사용하기 위한 규정을 준수하며 최대 4000피트까지의 범위를 제공합니다.

MRF24J40MD/ME는 통합 크리스털, 내부 전압 조정기, 매칭 회로, 전력 증폭기, 저잡음 증폭기가 있는 2.4 GHz IEEE 표준 802.15.4 호환, 표면 장착 모듈로 PCB 트레이스 안테나 또는 50Ω 외부 안테나 커넥터를 갖추고 있습니다. MRF24J40MD/ME 모듈은 라이선스가 필요 없는 2.4 GHz 주파수 대역에서 작동합니다. 통합 모듈 디자인은 통합자로 하여금 광범위한 RF 및 안테나 설계, 규제 준수 테스팅으로부터 자유롭게 하여 시장 출시 시간을 단축시킵니다.

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MRF24J40MD/ME 데이터시트의 1페이지에서 발견됨

Digi, XBP24-Z7WIT-004

이 모듈은 호환 가능한 장치들 사이에서 2.4GHz Zigbee 전송을 송수신하기 위한 안테나를 통합하고 있습니다. 상자에서 꺼내자마자 RF 통신을 위한 별도의 설정이 필요하지 않습니다. 야외 RF 시야선 범위는 최대 1마일까지 작동합니다.

XBP24-Z7WIT은 ZigBee 메시 네트워크의 엔드포인트 장치에 무선 연결성을 제공하는 내장형 RF 모듈입니다. ZigBee PRO 기능 세트를 활용하여, 이 모듈들은 동일한 기능 세트를 가진 다른 벤더의 장치를 포함한 다른 ZigBee 장치와 상호 운용 가능합니다.

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XBP24-Z7WIT-004 데이터시트의 1페이지에서 발견됨

Zigbee 통신을 송수신하기 위한 부품들이 있으며, 이러한 부품들은 이 웹사이트에서 검색 도구를 사용하여 찾을 수 있습니다. 나열된 파라메트릭 정보와 함께, 각 부품의 페이지는 소싱 및 가격 정보와 유사 부품 목록을 제공합니다. 유사 부품 목록을 통해, 귀하의 애플리케이션에 가장 적합한 솔루션을 쉽게 찾아 고려할 수 있습니다.

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