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小米智能家庭套装究竟选择了什么ZigBee方案?

目前为止,小米已经有手机、电视和路由器三个自有主产品线,而与合作伙伴共同推出的生态链产品有空气净化器、移动电源、耳机等。而今,小米新发布了小米智能家庭套装新品。

小米智能家庭套装均内置小米智能模块,采用Zigbee组网协议,其中包含多功能网关、人体传感器、门窗感应器和无线开关四种产品。

图1 小米发布智能家庭套装

关于ZigBee,更广为人知的当属TI的方案,小米没有采用,也没有采用Freescal的ZigBee,更不是ATMEL的。而是NXP的一颗工业级ZigBee射频芯片--JN5168,可能部分玩开ZigBee的朋友对此都存在不多的了解,其实恩智浦的RF部门的前身即为Jennic公司,而Jennic是全球第一家推出2.4GHz射频方案并支持IEEE802.15.4的公司,从第一代JN5121到现在。

凭借ZLG致远电子在物联网领域多年的技术沉淀,且是国内第一批从事ZigBee产品研发、生产的大型企业,并对NXP系列ZigBee方案的多年应用,与小米智能家庭套装团队进行过关于JN5168系列ZigBee测试的深入技术交流,下面一起对本方案进行详细解读。

一、强劲的内核

JN5168拥有一颗高性能32-bit RISC CPU ,对数据的处理能力和ZigBee的组网能力有了突破性的提升,并且支持多个无线协议栈,包括ZigBee Home Automation、ZigBee Light Link、ZigBee Smart Energy、JenNet-IP和RF4CE等,对小米多功能网关快速接入互联网提供了强大的基础。

图2 采用JN5168方案的ZigBee模块ZM5168
二、极低的功耗

小米智能家庭套装从人体传感器、门窗感应器到无线开关等产品。均为简易固定安装方式,采取电池供电,人体传感器续航能力要求2~3年的极高挑战,而JN5168拥有级低的休眠功耗,低至100nA,是目前功耗最低的一款ZigBee方案,必然成为不二之选。

图3 系列ZigBee模块休眠功耗对比
三、优越的穿透能力

在整体方案的选择,既要考虑功耗问题,亦要考虑用于公寓、别墅等多遮挡多阻隔的环境,而JN5168优越的接收灵敏度,并成熟应用于复杂的工业现场,用于家居智能类的产品显然轻而易举。

图4 优越的穿墙能力
四、硬件自动重发、自动帧确认

另外,JN5168支持硬件自动重发,硬件自动帧确认机制,硬件CCA,都很好的确保数据包成功到达,并极大的提高了ZigBee的通信效率。而且,像ZM5168系列模块以上参数(且包括ZigBee的所有参数)均可通过配置工具自由调整,图形用户界面配置完成即可实现ZigBee组网通信。

图5 ZM5168配置工具
五、支持大规模组网协议

小米智能家庭套装,虽只有屈指可数的几个接入设备,但小米将公开协议入网接口,进行设备的自主加入,可支持更多的节点,而节点容量一直是各类ZigBee方案的一大痛点。ZLG致远电子ZM5168系列ZigBee模块搭载的FastZigBee大规模组网协议,在实际应用案例中不乏超过10000节点的应用现场,这也很好的证实JN5168具有更大的节点容量。

图6 FastZigBee拓扑结构