玩轉ZigBee的捷徑：選“模塊”還是“芯片”？

zigBee作為一種個(gè)人網(wǎng)絡(luò )的短程無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議，已經(jīng)日益為大家所熟知，它最大的特點(diǎn)就是低功耗，和可組網(wǎng)。對于緊張的能源需求，zigBee有它自己的優(yōu)勢，用無(wú)線(xiàn)替代有線(xiàn)，可以節約電纜成本，而低功耗又可以節約電力的需求，這都符合當今的潮流趨勢。帶有路由的可組網(wǎng)功能可以使它覆蓋的通訊面積更大，相對于藍牙，紅外的點(diǎn)對點(diǎn)通信，和WLAN的星狀通信，ZigBee RS232; ZigBee RS485; ZigBee Ethernet各種衍生產(chǎn)品可以實(shí)現網(wǎng)絡(luò )內的任何兩個(gè)點(diǎn)之間的通信傳輸，這就使它具有更廣的應用范圍，比如在工業(yè)控制，無(wú)線(xiàn)傳感器監測，人員無(wú)線(xiàn)定位等地方都有很好的實(shí)際應用。



但是相對其它點(diǎn)對點(diǎn)的協(xié)議，ZigBee的協(xié)議就要復雜得多了。那么我們究竟是該選擇ZigBee芯片去自己開(kāi)發(fā)協(xié)議呢，還是直接選擇已經(jīng)帶有了ZigBee協(xié)議的模塊直接應用呢？

玩轉芯片的代價(jià)：開(kāi)發(fā)時(shí)間周期長(cháng)；人力和技術(shù)儲備雄厚。

首先現在市場(chǎng)上的ZigBee射頻收發(fā)“芯片”實(shí)際上只是一個(gè)符合物理層標準的芯片，它只負責調制解調無(wú)線(xiàn)通訊信號，所以必須結合單片機才能完成對數據的接收發(fā)送，和協(xié)議的實(shí)現。而單芯片也只是把射頻部分和單片機部分集成在了一起，不需要額外的一個(gè)單片機，它的好處是節約成本，簡(jiǎn)化設計電路，但這種單芯片也并沒(méi)有包含ZigBee協(xié)議在里面。

這兩種情況都需要用戶(hù)根據單片機的結構和寄存器的設置并參照物理層部分的IEEE802.15.4協(xié)議和網(wǎng)絡(luò )層部分的ZigBee協(xié)議自己去開(kāi)發(fā)所有的軟件部分。這個(gè)工程量對于做實(shí)際應用的用戶(hù)來(lái)講是很大的，開(kāi)發(fā)周期，測試周期也是非常之長(cháng)的，更由于是2.4Ghz的無(wú)線(xiàn)通訊產(chǎn)品它的產(chǎn)品質(zhì)量也不是很容易得到保障的。

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即便現在許多ZigBee公司都提供自家芯片的ZigBee協(xié)議棧，但這只是提供一種協(xié)議的功能，而并不代表它具有真正的可應用性和可操作性，因為它并沒(méi)有提供一個(gè)對用戶(hù)的數據接口的詳細描述，用戶(hù)怎么才能不顧及芯片內部的程序而很簡(jiǎn)單輕松的就把自己的數據通過(guò)芯片發(fā)送出去，甚至組成路由獲取傳送更遠方產(chǎn)品的數據，這都不是只包括了ZigBee協(xié)議棧的芯片就能簡(jiǎn)單實(shí)現的，ZigBee協(xié)議棧只是說(shuō)它有了協(xié)議的所有組成部分，而究竟怎么把每部分結合并有條不紊的運轉起來(lái)，并怎么實(shí)現和用戶(hù)自己數據的協(xié)議通訊？一個(gè)只包含了ZigBee協(xié)議棧的芯片是不可能實(shí)現得了的.
直白點(diǎn)講，這些需要用戶(hù)根據完整的協(xié)議代碼和自己上層的通訊協(xié)議,再去一點(diǎn)一點(diǎn)每個(gè)部分的去修改協(xié)議棧中的內容,才能完成簡(jiǎn)單的數據無(wú)線(xiàn)收發(fā),而要完成一條路由,甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的通信,那調試測試的時(shí)間則會(huì )需要更長(cháng)的.那么對于做實(shí)際應用的用戶(hù)來(lái)講將會(huì )大大耽誤開(kāi)發(fā)周期,并且這種具有復雜協(xié)議的無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品會(huì )具有更多的不定因素,更易受到外界環(huán)境條件的影響,在實(shí)際開(kāi)發(fā)中遇到的問(wèn)題將會(huì )五花八門(mén),難于應付.

玩轉“模塊”的代價(jià)：一般2-4周內開(kāi)發(fā)出自己的產(chǎn)品，能在推廣項目上搶到先機。

ZigBee“模塊”是已經(jīng)包含了所有外圍電路和完整協(xié)議棧的能夠立即投入使用的產(chǎn)品,已經(jīng)經(jīng)過(guò)了廠(chǎng)家的優(yōu)化設計,和老化測試,具有嚴格的質(zhì)量保證.
根據筆者自己的多年開(kāi)發(fā)應用經(jīng)驗（個(gè)人從事嵌入式產(chǎn)品開(kāi)發(fā)多年，為ZigBee在電力抄表/人員安全定位和溫度/濕度/空氣傳感器網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域的成功開(kāi)發(fā)做了點(diǎn)小貢獻，對比了多家芯片和模塊后偶有心得，見(jiàn)不得ZigBee同道中人走太多彎路，特別奉獻?。?，優(yōu)秀可靠的zigBee應用“模塊”具有在硬件上設計緊湊,體積小,貼片式焊盤(pán)設計,可以?xún)戎肅hip或外置SMA天線(xiàn),通訊距離從100米到1200米不等,還包含了ADC,DAC,比較器,多個(gè)IO,I2C等接口和用戶(hù)的產(chǎn)品相對接.軟件上包含了完整的ZigBee協(xié)議棧,并有自己的PC上的配置工具,采用串口和用戶(hù)產(chǎn)品進(jìn)行通訊,并可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)對模塊進(jìn)行發(fā)射功率,信道等網(wǎng)絡(luò )拓撲參數的配置,使用起來(lái)簡(jiǎn)單快捷.
特別再次強調不說(shuō)不快的是，zigBee“模塊”產(chǎn)品性能的成功與否很大程度大依靠各個(gè)ZigBee產(chǎn)品廠(chǎng)商的zigBee協(xié)議棧的開(kāi)發(fā)能力。建議采購模塊時(shí)一定順便問(wèn)一句：產(chǎn)品里面的zigBee協(xié)議棧是否成熟且為自主開(kāi)發(fā)？目前好的zigBee協(xié)議棧Mesh組網(wǎng)能力應該穩定可靠，最好的路由跳數有做到20~~40跳的。這方面值得肯定和推薦的有Helicomm赫立訊公司的IPLink1221系列模塊。已經(jīng)推出豐富的zigbee Rs232、zigbee Rs485、zigbee Ethernet、zigbee IO應用模塊.


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目前隨著(zhù)火熱的zigBee技術(shù)的風(fēng)起云涌，很多從事ZigBee模塊和終端產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)的公司要么是從 芯片開(kāi)發(fā)出來(lái)的非組網(wǎng)能力的簡(jiǎn)易產(chǎn)品，要么就是從第三方引進(jìn)一個(gè)相對增加了3--5個(gè)跳數、簡(jiǎn)陋網(wǎng)絡(luò )能力的zigBee協(xié)議棧定制出的zigbee Rs232、zigbee Rs485應用模塊.

用戶(hù)不需要考慮模塊中程序如何運行的,只需要按照手冊上提供好的包格式,主要包括數據內容,目的地址這兩點(diǎn),就可以把自己的數據通過(guò)串口發(fā)送到模塊里,然后模塊會(huì )自動(dòng)把數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)發(fā)送出去,并按照預先配置好的路由網(wǎng)絡(luò )結構,和網(wǎng)絡(luò )中的目的地址節點(diǎn)進(jìn)行收發(fā)通訊了.而無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品普遍都存在需要匹配設計合適,和成品良率低的情況,如果用戶(hù)想把無(wú)線(xiàn)部分的電路直接集成到自己的最終產(chǎn)品中,萬(wàn)一無(wú)線(xiàn)部分出現損壞,那么將會(huì )使整個(gè)產(chǎn)品都無(wú)法使用,造成浪費.
值得肯定的一點(diǎn)是，Helicomm赫立訊已經(jīng)致力于ZigBee產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)有6年之久,在硬件設計和生產(chǎn)測試方面都有著(zhù)獨到的經(jīng)驗,可以確保產(chǎn)品應用于各種復雜的環(huán)境,具有很高的抗干擾能力,并提供詳密的電路板外圍設計經(jīng)驗和現場(chǎng)的安裝測試.

總結發(fā)言：
通過(guò)以上的對比分析,我們不難得出采用“模塊”要比購買(mǎi)“芯片”然后自己設計電路更有優(yōu)勢：采用模塊可以減少開(kāi)發(fā)周期；并通過(guò)置換有問(wèn)題模塊的方法來(lái)避免最終產(chǎn)品的損壞；不需要考慮過(guò)多的ZigBee協(xié)議的具體實(shí)現方法；只需要按照手冊上預先提供的串口通訊和配置方法,就可以完成無(wú)線(xiàn)的通訊了；目前Helicomm赫立訊公司每月“紫蜂訓練營(yíng)”提供免費的ZigBee培訓和產(chǎn)品測試服務(wù)，2006~2007年度接連推出了大量zigbee Rs232、zigbee Rs485、zigbee Ethernet、zigbee IO應用模塊和終端產(chǎn)品。為電力、安全防護、工業(yè)控制、軌道交通、石油化工、市政公交/消防/氣象和軍隊演習領(lǐng)域提供了大量有創(chuàng )新價(jià)值的新興無(wú)線(xiàn)解決方案。真正展現了一個(gè)ZigBee聯(lián)盟首創(chuàng )成員專(zhuān)注致力于zigBee技術(shù)開(kāi)拓者形象，獲得廣泛認同。作為回報，相信Helicomm赫立訊也獲得應該有豐厚的社會(huì )效應。很值得業(yè)界關(guān)注和效仿。