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一覽IEEE 802協議,全方位比較Zigbee與WiFi協議

lcdz66 ? 來源:雨飛工作室 ? 2023-10-16 17:27 ? 次閱讀

協議是一種標準,用于定義通過網絡(如局域網LAN,無線局域網WLAN等)交換數據的方法。通俗一點說,就是雙方之間怎么商量以一種能相互聽的懂的方式交流。比如藍牙協議,ZigBee協議以及星閃標準等等。

網絡表示節點以及節點之間的相互聯系方式,網絡有很多劃分方法。如果按照地理位置劃分,可以分為:PAN(Personal Area network),LAN(局域網Local Area Network),WAN(廣域網Wide Area network),MAN(城域網Metropolitan Area Network)。按照傳輸介質可以分為有線和無線。按照網絡拓撲結構,可以分為星型網絡、環形網絡、MESH網絡等。例如WLAN表示的是無線局域網(Wireless LAN),無線局域網有兩個標準,一個是外國的IEEE 802.11協議,一個是中國的WAPI標準。

一覽IEEE 802協議

定義標準的目的是為了在實際應用,應用涉及到很多不同的廠商,于是就形成一些聯盟來推動或者占領這些領域。例如,Wi-Fi聯盟,是一個組織,使用的商標WI-FI,該組織使用的是基于IEEE 802.11標準的無線局域網技術,是IEEE 802.11標準的一種實現。Bluetooth SIG,藍牙技術聯盟,使用的商標是Bluetooth,是基于802.15.1的無線PAN技術實現。 用我們熟悉的WiFi來說明他們之間的關系: IEEE 802.11是無線局域網協議,制定了物理層(PHY)規范,Wi-Fi是標準的一種實現,WLAN是無線局域網總稱,WLAN可以采用多個標準,目前有兩個標準,IEEE 802.11和中國的WAPI。

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1、IEEE 802標準

IEEE美國電氣電子工程師協會,802代表1980年2月,后面還有數字的話表示的工作組的編號,例如802.11,表示制定無線局域網的工作組編號。 下表列舉了IEEE 802協議以及工作組的狀態:

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2、WiFi與802.11標準

802.11是IEEE最初制定的一個無線局域網標準,主要解決局域網中用戶無線接入問題。WiFi是一個基于IEEE 802.11標準的無線局域網技術,實際是一個聯盟。Wi-Fi的演進經歷了802.11b、802.11a、802.11g、802.11n(wifi4)、802.11ac(wifi5)、802.11ax(wifi6)以及IEEE802.11be(wifi7)標準。

下圖列舉了WiFi聯盟與IEEE 802.11標準的對應:

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比較Zigbee與WiFi協議

下面聊聊Zigbee與WiFi的差異,從物理層到應用場景一一對比。 1、Zigbee:Zigbee是基于IEEE 802.15標準,并增加了網絡安全和框架協議。還有一個網絡層,可在設備之間提供可靠和安全的傳輸。傳輸速率250kbps左右。Zigbee作為開放的全球標準,用于滿足低成本或低功耗無線物聯網網絡的獨特要求。Zigbee支持的頻率范圍在全球范圍內大多為2.4GHz。與藍牙相比,它覆蓋了更長的距離。Zigbee有十六個射頻通道。以下是關于Zigbee的一些要點:

在IEEE 802.15.4下開發的。

Zigbee支持的頻率范圍在全球范圍內大多為2.4GHz。

它還使用BPSK和QPSK調制技術,如UWB。

Zigbee中有超過65000個單元節點。

Zigbee有十六個射頻通道。

Zigbee 也需要低帶寬,但大多數時候都大于藍牙的帶寬。

Zigbee的無線電信號范圍是十到一百米。

2、Wi-Fi:Wi-Fi是一種無線局域網技術,其設備基于IEEE 802.11標準。Wi-Fi兼容設備可以通過WLAN網絡和縮寫為AP的無線接入點連接到互聯網。每個WLAN都有一個接入點,負責接收和傳輸來自/傳輸用戶的數據。IEEE為無線LAN定義了某些規范,稱為IEEE 802.11,涵蓋了物理和數據鏈路層。以下是關于Wi-Fi的一些要點:

需要所有設備上的無線適配器和無線路由器進行連接。

消耗高功率。

提供了更好的安全性。

Wi-Fi 支持大量用戶。

Wi-Fi 的無線電信號范圍為100米。

需要高帶寬。

Wi-Fi應用場合包括:學校、家庭和學院,公司場所和私營/公共公司,火車站/地鐵站超市,餐廳、咖啡館、餐飲場所。

Zigbee Wi-Fi
Zigbee使用IEEE 802.15.4和ZigBee聯盟標準。 Wi-Fi使用IEEE 802.11系列標準。
ZigBee的網絡類型是無線個人局域網(WPAN)。 Wi-Fi 的網絡類型是無線局域網(WLAN)。
ZigBee頻段為868/915MHz和2.4 GHz。 Wi-Fi 頻段分別為2.4GHz和5GHz。
ZigBee使用的網絡拓撲是星形和網狀拓撲類型。 Wi-Fi使用的網絡拓撲是BSS,ESS配置。
數據速率250Kbps WiFi7可達30Gbps
調制技術是BPSK,OQPSK Wi-Fi中的調制技術是OFDM,CCK,BPSK,QPSK,16QAM,64QAM,256QAM,4KQAM
ZigBee的距離覆蓋范圍為10至30米 Wi-Fi的距離覆蓋范圍為30至100米
ZigBee由Zigbee聯盟和IEEE管理。 Wi-Fi由Wi-Fi聯盟和IEEE管理。
發射功率為-25dBm至0dBm Wi-Fi 的發射功率為15至20dBm
數據保護是16位CRC 數據保護是32位CRC。

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原文標題:一覽IEEE 802協議,全方位比較Zigbee與WiFi協議

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