无线连接技术:Zigbee和Thread

在家居自动化方面,得益于其他可用的无线标准(如Zigbee和Thread),除了WiFi和蓝牙之外,还有很多技术可以让生活变得更轻松。

这些标准支持一次性向多个设备发送指令(例如在特定时间让智能灯泡亮起特定的颜色),但前提是你配备了能够与所有智能家居设备通信的兼容智能家居中心。

与Wi-Fi不同,这些智能家居标准仅使用很小的功率标准,这意味着许多智能家居设备可以通过电池持续运行数月甚至数年的时间,而无需更换电池或充电。


TI无线单片机CC2340R系列块状图

  • CC2340R SimpleLink™系列设备是2.4GHz无线单片机(MCU),针对Bluetooth®5.3低功耗、Zigbee、Thread和专有2.4GHz应用。

Zigbee

Zigbee 的优点:
网络类型 - Zigbee技术是基于网状网络的协议,允许网络随着应用需求而增长。它支持自形成和自愈合网状网络。Zigbee有四种不同的角色:协调器、路由器、终端设备和绿色电源设备。Zigbee主要应用于建筑和家居自动化。

功耗 - Zigbee是一种低功耗无线通信技术,能够延长最终应用中的电池寿命。为了实现这种能耗,终端设备会定期唤醒以发送数据,并尽快重新进入低功耗模式。Zigbee绿色电源设备甚至可以支持无需电池的应用,如使用太阳能板的能量采集。

无线稳健性 - Zigbee是基于IEEE 802.15.4(作为物理层和MAC层)的无线堆栈。Zigbee应用能够选择一个特定的信道进行多达16个信道的通信。Zigbee具有自愈合性,能够识别网络中的断开节点并重新路由以保持网络的连续性。

范围 - Zigbee应用的一般范围是视距为200m的单跳距离。然而,Zigbee可以通过其网状网络能力将多个Zigbee路由器以菊链的方式连接在网络中,从而实现远距离通信。

安全性 - 要了解Zigbee网络中的安全性,请阅读:了解SimpleLink™的安全特性以及Zigbee CC13x2和CC26x2无线MCU

目标应用 - 你可以在各种家居自动化控制中看到Zigbee网络,如无线开关、恒温器等。Zigbee认证能够保证与其他供应商的Zigbee认证产品的互操作性。

Zigbee 的潜在缺点:
网络类型 - Zigbee无法简单地连接到云端。连接到IP网络需要网关和地址转换层。

吞吐量 - Zigbee并非设计用于高数据速率传输,而是面向低数据速率应用,最大吞吐量为250 Kbps。

  • MGM13P是一款高度可配置的无线收发器,支持包括Zigbee、Thread和蓝牙低功耗在内的广泛无线协议。

Thread

Thread 的优点:
网络类型 - Thread适用于使用网状网络连接到基于IP的网络的互联家居。它主要用于建筑自动化,以控制照明、恒温器等产品。Thread具有自愈合和自形成性,意味着它能自动提升或降级节点,以确保网络中不会出现单点故障。此外,Thread可与所有IPv6网关兼容,使新设备能够轻松入网。

功耗 - Thread适用于低功耗传感应用,并且可将传感器连接到IPv6网络。Thread终端设备可以长时间处于睡眠状态,从而延长了电池寿命。

范围 - Thread的一般范围是视距为200m的单跳距离。Thread是一个网状网络,最多可以将范围扩展到32跳。

安全性 - 设备间通信默认使用AES-128加密。入网使用标准的DTLS与ECJ-PAKE。

目标应用 - 你可以在各种家居自动化设备中看到Thread网络,如灯泡、电子锁等。Thread还设计为可以通过任何Thread认证设备进行控制。它可以轻松集成到任何现有的应用框架中。

Thread 的潜在缺点:
吞吐量 - 基于IPv6的网络可能存在高开销,因此Thread的250 Kbps吞吐量可能不适用于现有的IPv6部署。

应用不可知 - Thread不规定互操作的应用框架;虽然Thread认证网络互操作性,但不能保证应用框架的互操作性。

适用的零件编号
得捷料号 原厂料号
1786-ISP1907-LL-RSTR-ND,1786-ISP1907-LL-RSCT-ND,1786-ISP1907-LL-RSDKR-ND ISP1907-LL-RS
776-453-00039RTR-ND,776-453-00039RCT-ND,776-453-00039RDKR-ND 453-00039R
776-453-00039C-ND 453-00039C
1914-BC833MTR-ND,1914-BC833MCT-ND,1914-BC833MDKR-ND BC833M
1914-BC833ETR-ND,1914-BC833ECT-ND,1914-BC833EDKR-ND BC833E
672-NINA-B406-00BTR-ND,672-NINA-B406-00BCT-ND,672-NINA-B406-00BDKR-ND NINA-B406-00B
672-NINA-B416-00BTR-ND,672-NINA-B416-00BCT-ND,672-NINA-B416-00BDKR-ND NINA-B416-00B
1786-1019-2-ND,1786-1019-1-ND,1786-1019-6-ND ISP1807-LR-RS
776-453-00053RTR-ND,776-453-00053RCT-ND,776-453-00053RDKR-ND 453-00053R
1914-1018-2-ND,1914-1018-1-ND,1914-1018-6-ND BT840
1914-BC840TR-ND,1914-BC840CT-ND,1914-BC840DKR-ND BC840
497-STM32WB5MMGH6TR-ND,497-STM32WB5MMGH6CT-ND,497-STM32WB5MMGH6DKR-ND STM32WB5MMGH6TR
1914-1020-2-ND,1914-1020-1-ND,1914-1020-6-ND BT840E
1914-1019-2-ND,1914-1019-1-ND,1914-1019-6-ND BT840F
1914-BC840MTR-ND,1914-BC840MCT-ND,1914-BC840MDKR-ND BC840M
672-BMD-340-A-RTR-ND,672-BMD-340-A-RCT-ND,672-BMD-340-A-RDKR-ND BMD-340-A-R
672-NORA-B106-00BTR-ND,672-NORA-B106-00BCT-ND,672-NORA-B106-00BDKR-ND NORA-B106-00B
672-BMD-380-A-RTR-ND,672-BMD-380-A-RCT-ND,672-BMD-380-A-RDKR-ND BMD-380-A-R
1604-BMD-341-A-RTR-ND,1604-BMD-341-A-RCT-ND,1604-BMD-341-A-RDKR-ND BMD-341-A-R
336-4280-ND MGM13P12F512GA-V2
672-BMD-345-A-RTR-ND,672-BMD-345-A-RCT-ND,672-BMD-345-A-RDKR-ND BMD-345-A-R
1914-BT840XTR-ND,1914-BT840XCT-ND,1914-BT840XDKR-ND BT840X
1914-BT840XETR-ND,1914-BT840XECT-ND,1914-BT840XEDKR-ND BT840XE
336-MGM12P22F1024GA-V4RTR-ND,336-MGM12P22F1024GA-V4RCT-ND,336-MGM12P22F1024GA-V4RDKR-ND MGM12P22F1024GA-V4R
1965-ESP32-H2-MINI-1-N2TR-ND,1965-ESP32-H2-MINI-1-N2CT-ND,1965-ESP32-H2-MINI-1-N2DKR-ND ESP32-H2-MINI-1-N2
1965-ESP32-H2-MINI-1-N4TR-ND,1965-ESP32-H2-MINI-1-N4CT-ND,1965-ESP32-H2-MINI-1-N4DKR-ND ESP32-H2-MINI-1-N4
336-MGM210PA22JIA2-ND MGM210PA22JIA2
296-CC2652PSIPMOTR-ND,296-CC2652PSIPMOTRCT-ND,296-CC2652PSIPMOTRDKR-ND CC2652PSIPMOTR
776-453-00041RTR-ND,776-453-00041RCT-ND,776-453-00041RDKR-ND 453-00041R
1914-BC840ETR-ND,1914-BC840ECT-ND,1914-BC840EDKR-ND BC840E
672-NINA-B400-00BTR-ND,672-NINA-B400-00BCT-ND,672-NINA-B400-00BDKR-ND NINA-B400-00B
776-453-00052RTR-ND,776-453-00052RCT-ND,776-453-00052RDKR-ND 453-00052R
672-NINA-B410-00BTR-ND,672-NINA-B410-00BCT-ND,672-NINA-B410-00BDKR-ND NINA-B410-00B
336-MGM210PA32JIA2-ND MGM210PA32JIA2
336-MGM210PB32JIA2-ND MGM210PB32JIA2
672-NORA-B100-00BTR-ND,672-NORA-B100-00BCT-ND,672-NORA-B100-00BDKR-ND NORA-B100-00B
672-NORA-B126-00BTR-ND,672-NORA-B126-00BCT-ND,672-NORA-B126-00BDKR-ND NORA-B126-00B
672-NORA-B120-00BTR-ND,672-NORA-B120-00BCT-ND,672-NORA-B120-00BDKR-ND NORA-B120-00B
1786-ISP2053-AX-JT-ND ISP2053-AX-JT
776-453-00041C-ND 453-00041C
296-CC2652RSIPMOTR-ND,296-CC2652RSIPMOTRCT-ND,296-CC2652RSIPMOTRDKR-ND CC2652RSIPMOTR
672-NORA-B101-00BTR-ND,672-NORA-B101-00BCT-ND,672-NORA-B101-00BDKR-ND NORA-B101-00B
MGM12P32F1024GA-V4-ND MGM12P32F1024GA-V4
336-4281-ND MGM13P12F512GE-V2
336-4279-ND MGM13P02F512GA-V2
672-NORA-B121-00BTR-ND,672-NORA-B121-00BCT-ND,672-NORA-B121-00BDKR-ND NORA-B121-00B
336-MGM240PB22VNA3-ND MGM240PB22VNA3
336-MGM240SA22VNA2-ND MGM240SA22VNA2
672-NINA-B401-00BTR-ND,672-NINA-B401-00BCT-ND,672-NINA-B401-00BDKR-ND NINA-B401-00B
336-MGM240PA22VNA3-ND MGM240PA22VNA3
336-MGM240LA22VIF2-ND MGM240LA22VIF2
336-MGM240LD22VIF2-ND MGM240LD22VIF2
336-MGM240PB32VNN3-ND MGM240PB32VNN3
336-MGM240PB32VNA3-ND MGM240PB32VNA3
336-MGM13P12F512GA-V2RTR-ND,336-MGM13P12F512GA-V2RCT-ND,336-MGM13P12F512GA-V2RDKR-ND MGM13P12F512GA-V2R
2832-MGM210PB22JIA2R-ND,336-MGM210PB22JIA2RTR-ND MGM210PB22JIA2R
2832-MGM13P02F512GA-V2R-ND,MGM13P02F512GA-V2R-ND MGM13P02F512GA-V2R
776-453-00053R-SPBTR-ND,776-453-00053R-SPBCT-ND,776-453-00053R-SPBDKR-ND 453-00053R-SPB
776-453-00052R-SPBTR-ND,776-453-00052R-SPBCT-ND,776-453-00052R-SPBDKR-ND 453-00052R-SPB
4356-S1MODULETR-ND,4356-S1MODULECT-ND,4356-S1MODULEDKR-ND S1 MODULE
336-MGM240PA32VNA3-ND MGM240PA32VNA3
336-MGM210PB22JIA2-ND MGM210PB22JIA2
1914-LN60E840E-ND LN60E840E
336-5770-ND MGM13P02F512GE-V2
1096-CSB04PA10-RFC-NTR-ND,1096-CSB04PA10-RFC-NCT-ND,1096-CSB04PA10-RFC-NDKR-ND CSB04PA10-RFC-N
1096-1030-2-ND,1096-1030-1-ND,1096-1030-6-ND CSB04PA10-CHP-N
1568-WRL-24806-ND WRL-24806
1568-WRL-24807-ND WRL-24807
336-MGM240SD22VNA2-ND MGM240SD22VNA2
672-NORA-B101-ES-ND NORA-B101-ES
672-NORA-B100-ES-ND NORA-B100-ES
1914-LN60G840F-ND LN60G840F
336-MGM240PA32VNN3-ND MGM240PA32VNN3
1914-BM833A-PTR-ND BM833A-P
1786-ISP1907-LL-R2TR-ND ISP1907-LL-R2
1914-BM833AF-PTR-ND BM833AF-P
1914-BC833M-PTR-ND BC833M-P
1914-BC833E-PTR-ND BC833E-P
1914-BM833-PTR-ND BM833-P
1786-ISP1907-HT-R2TR-ND ISP1907-HT-R2
1914-BM833E-PTR-ND BM833E-P
1914-BM833F-PTR-ND BM833F-P
336-MGM210LA22JNF2RTR-ND MGM210LA22JNF2R
336-MGM210LA22JIF2RTR-ND MGM210LA22JIF2R
1914-BT840-PTR-ND BT840-P
1914-BC840-PTR-ND BC840-P
336-MGM210PA32JIA2RTR-ND MGM210PA32JIA2R
865-EYSNCNZWWTR-ND,865-EYSNCNZWWCT-ND EYSNCNZWW
1914-BT840E-PTR-ND BT840E-P
336-MGM210PB32JIA2RTR-ND MGM210PB32JIA2R
336-MGM240PA22VNA3RTR-ND MGM240PA22VNA3R
1914-BT840F-PTR-ND BT840F-P
336-MGM240SA22VNA2RTR-ND MGM240SA22VNA2R
336-MGM240LA22VIF2RTR-ND MGM240LA22VIF2R
1914-BC840E-PTR-ND BC840E-P
336-MGM210LA22JIF2-ND MGM210LA22JIF2
1914-BC840M-PTR-ND BC840M-P
336-MGM240PA32VNN3RTR-ND MGM240PA32VNN3R
336-MGM240PB22VNA3RTR-ND MGM240PB22VNA3R
1786-ISP1907-LL-JT-ND ISP1907-LL-JT
336-MGM240PA32VNA3RTR-ND MGM240PA32VNA3R
336-MGM240LD22VIF2RTR-ND MGM240LD22VIF2R
MGM210L022JIF2R-ND MGM210L022JIF2R
336-MGM240SD22VNA2RTR-ND MGM240SD22VNA2R
336-MGM240PB32VNN3RTR-ND MGM240PB32VNN3R
336-MGM210LA22JNF2-ND MGM210LA22JNF2
336-MGM240PB32VNA3RTR-ND MGM240PB32VNA3R
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113990556-ND 113990556
MGM210L022JNF2-ND MGM210L022JNF2
776-453-00052C-ND 453-00052C
776-453-00053C-ND 453-00053C
MGM210L022JIF2-ND MGM210L022JIF2
865-EYSKJNZWBTR-ND,865-EYSKJNZWBCT-ND EYSKJNZWB
1786-ISP1907-HT-JT-ND ISP1907-HT-JT
1786-ISP2053-AX-RSTR-ND ISP2053-AX-RS
865-EYSNSNZWWTR-ND,865-EYSNSNZWWCT-ND EYSNSNZWW
336-6186-2-ND,336-6186-1-ND,336-6186-6-ND MGM210L022JNF2R
1914-BT840X-PTR-ND BT840X-P
MGM13P02F512GE-V2R-ND MGM13P02F512GE-V2R
1914-BT840XE-PTR-ND BT840XE-P
336-MGM13S02F512GN-V3-ND MGM13S02F512GN-V3
336-MGM13S02F512GN-V3RTR-ND MGM13S02F512GN-V3R
336-MGM13S02F512GA-V3-ND MGM13S02F512GA-V3
336-MGM13S02F512GA-V3RTR-ND MGM13S02F512GA-V3R
51-CMP530-1-RTR-ND CMP530-1-R
MGM13P12F512GE-V2R-ND MGM13P12F512GE-V2R
336-MGM13S12F512GN-V3-ND MGM13S12F512GN-V3
336-MGM13S12F512GN-V3RTR-ND MGM13S12F512GN-V3R
336-MGM13S12F512GA-V3RTR-ND MGM13S12F512GA-V3R
336-MGM13S12F512GA-V3-ND MGM13S12F512GA-V3
51-CMP530-1C-RTR-ND CMP530-1C-R
MGM12P02F1024GE-V4R-ND MGM12P02F1024GE-V4R
51-CMP535-1C-RTR-ND CMP535-1C-R
865-EYSPBNZUATR-ND,865-EYSPBNZUACT-ND EYSPBNZUA
MGM12P22F1024GE-V4R-ND MGM12P22F1024GE-V4R
865-EYSKDNZWBTR-ND,865-EYSKDNZWBCT-ND,865-EYSKDNZWBDKR-ND EYSKDNZWB
MGM12P32F1024GE-V4R-ND MGM12P32F1024GE-V4R
MGM12P32F1024GA-V4R-ND MGM12P32F1024GA-V4R
MGM12P02F1024GE-V4-ND MGM12P02F1024GE-V4
MGM12P02F1024GA-V4-ND MGM12P02F1024GA-V4
MGM12P22F1024GE-V4-ND MGM12P22F1024GE-V4
MGM12P22F1024GA-V4-ND MGM12P22F1024GA-V4
MGM12P32F1024GE-V4-ND MGM12P32F1024GE-V4
51-CMP530-1-B-ND CMP530-1-B
51-CMP530-1C-B-ND CMP530-1C-B
51-CMP535-1C-B-ND CMP535-1C-B
1914-LN60E840F-ND LN60E840F
336-5803-2-ND,336-5803-1-ND,336-5803-6-ND MGM12P02F1024GA-V2R
336-5804-2-ND,336-5804-1-ND,336-5804-6-ND MGM12P32F1024GA-V2R
MGM12P02F1024GA-V4R-ND MGM12P02F1024GA-V4R
MGM210P032JIA2-ND MGM210P032JIA2
MGM210P022JIA2-ND MGM210P022JIA2
336-6188-2-ND,336-6188-1-ND,336-6188-6-ND MGM210P032JIA2R
336-6189-2-ND,336-6189-1-ND,336-6189-6-ND MGM210P022JIA2R
336-ARTIK-030-EV2RTR-ND ARTIK-030-EV2R
336-ARTIK-030-AV2-ND ARTIK-030-AV2
336-ARTIK-030-EV2-ND ARTIK-030-EV2
336-MGM210PA22JIA2RTR-ND MGM210PA22JIA2R