物联网芯片的协议之Zigbee及其调制

IEE 802,15.该标准定义了低成本固定形式,物理层PHY和媒体访问层 MAC规范,适用于移动设备,在现实世界中，这种技术具有低电耗,低速率，低成本的特点，更适合工作控制,医疗,简单的网络应用,如传感器,许多通信协议都是基于这个标准的。如 ZigBee，RF4CE,6LoWPAN， Wireless HART , SmartLink , THREAD 等。

Zigbee本身的技术优势:
①低功耗。在低耗电待机模式下，2 节5 号干电池可支持1个节点工作6～24个月，甚至更长。这是Zigbee的突出优势。
通过大幅简化协议( Bluetooth 的1/10 以下 ), 降低了通信控制器的需要,使得每个芯片比其他通信更便宜。
③ 低速率。Zigbee的工作速度为20到250kbps,250kbit/s(2.4GHz),40kbps(915MHz)和20kbps(868MHz)的原始数据吞吐量,满足低速数据传输的应用要求。
④近距离。传输范围一般介于10～100 m 之间，在增加RF 发射功率后，亦可增加到1～3 km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力，传输距离将可以更远（自组网）。
⑤短时延。Zigbee 的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15 ms ，节点连接进入网络只需30 ms ，进一步节省了电能。相比较，蓝牙需要3～10 s、WiFi 需要3 s。
⑥高容量。Zigbee 可采用星状、片状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254 个子节点；同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成65000 个节点的大网。
7 高安全性:Zigbee提供三层安全模式,包括不安全设置、使用访问控制列表(ACL)来防止未经授权访问数据、使用对称密码使用高级加密标准(AES 128)来灵活确定其安全属性。
⑧免执照频段。采用直接序列扩频在工业科学医疗( ISM) 频段，2. 4 GHz (全球) 、915 MHz(美国) 和868 MHz(欧洲) 。

IEE 802.15.Protocol 4主要定义PHY和MAC,对于上层网络层和应用层等,并没有具体定义。PHY数据服务定义了物理无线通道上发送和接收的包的格式和类型,同时,定义了各种不同的工作频率范围,在不同的工作频率下,它还定义了各种呼叫类型,具体参考下图

以下是O-QPSK处理过程的简要说明,以CC2530的数据手册（datasheet）为例，首先,把数据单位的二进制数据中的每四个位数转换成一个符号,然后将每个符号的频率扩展转换为32个长度的编码阵列,用符号识别相应的伪随机映射表与16个近似对称。完成后映射编码器的数据,交换被分成 IQ 数据流,通过形成半正弦滤波器,形成一个调制信号.

你也可以研究自己的CC2530数据表,这可能更清晰

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