XBee vs. Zigbee:一个简单的比较指南

Rob Faludi, Faludi.com的物联网顾问
2020年12月23日

XBee®和Zigbee®有一些共同点，并共享一种关系。XBee是无线电模块系列，是Digi International的注册商标。Zigbee是一种无线通信协议，也是Zigbee联盟的注册商标。许多人混淆了这两个名字，因为它们都涉及无线电网络，并且在品牌中都有“Bee”。但它们是完全不同的。让我们比较一下XBee和Zigbee，以便更好地理解它们是什么，它们有什么不同，以及它们之间的关系。

无线个域网是一种无线通信协议，用于低功耗、具有现代安全性的本地无线网状网络，基于标准，并在全球频率上运行。广泛应用于家庭自动化、智能能源、无线传感、工业自动化等领域。

XBee是一个品牌名称，指的是来自Digi International的一个系列设备。Digi XBee无线电模块具有共同的外形因素，标准的主机接口，支持工具和软件，以及一组可供选择的协议，包括Wi-Fi, LTE蜂窝，DigiMesh®以及无线个域网．因此，有运行Zigbee协议的XBee模块，但不是每个XBee都是Zigbee，反之亦然。

无线个域网概述

的无线个域网协议是一个标准，就像蓝牙是一个标准一样。任何完全支持Zigbee的制造商的设备都可以与任何其他公司的Zigbee设备通信。因此，就像苹果(Apple)生产的Beats蓝牙耳机可以连接三星(Samsung)生产的Galaxy智能手机一样，ge的任何Zigbee灯开关都可以与菲利普斯(Phillips)的Zigbee灯或任何其他经过Zigbee认证的设备通信。

这是如何工作的呢?好的，就像一个伟大的蛋糕，健壮的网络协议的全部层．每一层添加的特性和功能都具有足够的独立性，因此一层的实现更改不需要对其他任何层进行更改。Zigbee是一个协议层，它定义了无线网络的内容，比如如何启动网络、执行地址解析和路由数据包。它还指定了如何实现某些应用程序，使用预先定义的通信方式，如照明控制、管理智能能源系统或环境监测。

Zigbee下面支持其高级特性的层被称为IEEE 802.15.4。这是一套定义如何利用无线电频谱以及促进可靠传输的许多其他操作的标准。Digi的XBee品牌无线电模块可以配置有或没有Zigbee。甚至有一种配置直接支持802.15.4的原生形式。

Zigbee本身增加了三个重要特性:

网的路由-使用路由表来定义一个无线电如何传递消息通过在通往最终目的地的路上，还有一系列其他无线电设备。
创建Ad hoc网络-一个自动的过程，在没有任何人为干预的情况下，实时创建一个完整的无线电网络。
自愈网-自动找出网络中是否缺少一个或多个无线电，并重新配置网络以修复任何损坏的路由的过程。

每个Zigbee网络都为无线模块或节点分配不同的角色。这些包括:

协调员-此无线电负责形成网络，分发地址，并管理定义网络的其他功能，保护网络并保持其健康。每个网络必须由一个协调者组成而且在您的网络中永远不会有一个以上的协调器。
路由器—路由器是Zigbee全功能节点。它可以加入现有网络，发送信息、接收信息和路由信息。路由意味着充当其他设备之间通信的信使，这些设备之间距离太远，无法单独传递信息。路由器通常是插在电源插座上的，因为它们必须一直开着。Zigbee网络通常有多个路由器无线电。
终端设备终端设备本质上是路由器的精简版。他们可以加入网络，发送和接收信息，但仅此而已。它们不充当任何其他设备之间的信使，因此它们可以使用更便宜的硬件，并可以间歇性地为自己供电，通过暂时进入无响应状态来节省能源睡眠模式。终端设备总是需要一个路由器或协调器作为它们的父设备，以帮助它们加入网络，并在它们休眠时存储消息。Zigbee网络可以有任意数量的终端设备。

XBee上的Zigbee

Zigbee是一种共享协议，因此许多制造商都可以提供芯片和模块。标准化是其价值的关键部分。Digi XBee上的Zigbee有什么特别之处?首先，Digi创建了一个优秀的实现，一个具有最高质量的工程，并完全通过Zigbee联盟的互操作性认证。这些基本的东西只是基础。

标准化的主机接口促进快速和易于理解的配置、控制和通信。用户可以选择简单的人类可读的AT命令，也可以选择实现坚固的机器对机器交互的结构化API。各种各样的模块形式因素意味着Digi XBee可以装入临时插座，或永久焊接到pcb上。这些标准的外形因素包括一个非常小的Micro尺寸，它将XBee的能力打包到一个比指甲还小的模块中。

Digi分层TrustFence®安全框架模块，包括安全引导，安全身份和隐私。每个模块都是用户可编程的，因此不需要任何额外的微控制器，就可以支持应用逻辑、传感器输入、电源管理等。最后，还有Digi XBee生态系统的力量。如果将来项目的任何部分需要移动到不同的通信协议，则不需要更改模块占用空间、形状因素、主机接口或嵌入式程序。这使得在标准之间进行更改变得轻而易举。

让我们仔细看看Digi XBee系列，以了解这是如何组合在一起的。

XBee概述

XBee射频模块由Digi International Inc.生产。这些模块使得在电子设备中部署无线技术变得简单且经济有效，特别是在智能城市、精准农业、工业自动化、传感器网络、医疗设备和资产跟踪应用的设备网络中使用的设备网络。

完整的生态系统

Digi XBee是预认证、可编程无线模块、网关、适配器和软件的完整系统的一部分，所有这些都旨在加速全球部署的无线开发。

的Digi XBee生态系统为设备开发人员提供全面的可快速部署的dropin网络解决方案，用于设备、适配器和网关之间的无线通信。一个插座允许您连接到全球各地的设备网络。您可以保证您的设计不受未来的影响，并知道当新的无线技术出现时，您将受到保护。

下面是Digi XBee模块的一些主要特性:

Digi XBee 3.0模块可配置，一个模块支持多种协议，包括Zigbee, Wi-Fi，蓝牙，802.15.4,DigiMesh, 868 MHz, 900 MHz，蜂窝LTE Cat 1, LTE- m和NB-IoT。
所有的Digi XBee模块都支持通用的命令语言和通信接口，因此协议之间的切换很容易，而且通常不需要任何物理或逻辑变化。这种灵活性降低了制造和工程成本，并为oem提供了快速扩展路线图的能力。
所有XBee模块共享一个公共引脚布局，并可在兼容的足迹。Digi XBee模块有三种形式:通孔，表面安装和微表面安装，每一种都有天线选项。
Digi XBee模块在多个地区获得预认证，使开发人员能够以较低的成本快速进入市场。
Digi XBee设备可以监控，管理和更新数字远程管理器®，它可以从仪表板实现大规模固件更新、自动化、警报和报告。

Digi XBee 3:下一代XBee

基于业界领先的嵌入式技术，Digi XBee 3系列提供了额外的设计自由，易于添加的功能和灵活的无线连接。Digi XBee 3模块在尺寸、重量和功率方面都具有优势。

微的形式因素是理想的紧凑和便携式应用。通过增强的MicroPython可编程性，可以很容易地在网络边缘进行计算，无论是处理传感器信息，降低功耗，甚至使用Digi XBee 3作为主要设备处理器。

Digi XBee 3模块架构可以快速实现和扩展具有广泛兼容性的无线连接。保留了标准的Digi XBee主机接口以支持向后兼容性，并添加了SPI和其他增强功能以获得额外的灵活性。

Digi强大的硬件，经过时间考验的固件，高可用性，远程更新和在线管理的工具链，创造了一个每个人都可以依赖的系统。全球客户依赖Digi的高质量制造和长产品生命周期的稳定性。Digi XBee3模块内置了Digi TrustFence安全框架、身份和数据隐私功能。TrustFence使用超过175个控件来防范新的和不断发展的网络威胁。从边缘计算到未来迁移，Digi XBee 3模块提供紧凑的连接，可以降低成本，加快上市时间并延长产品生命周期。

Digi XBee工具

XBee开发人员可以访问的Digi XBee工具，一个屡获殊荣的工具集，支持整个产品生命周期，以更低的成本促进更快的开发。

从初始开发到部署的系统管理的每个阶段都由软件、硬件和云系统支持和指导，这些软件、硬件和云系统增强了Digi XBee模块的价值。

下面是对Digi XBee工具套件的介绍。

开发工具

官方的Digi XBee代码库可用于ARMmbed, ANSI-C, Java, Python和MicroPython，再加上一个完整的蓝牙移动SDK发展。Arduino和Node还可以使用第三方库。的数码网络XCTU®配置应用程序，适用于Windows, MacOS和Linux，为您的设备及其网络提供GUI界面，包括用于范围测试，频谱分析，控制台访问，固件更新等的工具。

Digi还提供全系列的XBIB开发板用于模块评估和创建概念验证。这些板可以扩展子板，以提供额外的传感器或输入，如全球定位系统(GPS)．客户可以根据需要设计自己的子板。

制造工具

初始开发完成后，可以使用数字XBee多程序设计器工具。操作人员可以在每台设备上同时对多达六个模块进行编程，并生成日志以创建生产纸质记录。额外的多编程器可以连接到进一步增加同时配置的模块数量。

部署工具

当您准备在现场部署设备时，请使用Digi XBee网络助手可以发现网络上的设备，在地图上可视化网络，测试网络强度并执行批量固件更新，以便模块始终运行最好的代码。的Digi XBee 3 USB适配器一个简单的u盘简化了测试，它足够坚固，可以在现场使用，同时仍然与普通的Digi XBee模块相同。最后,Digi XBee移动应用程序适用于iOS或Android，可让您直接从移动设备通过蓝牙配置和管理Digi XBee 3无线电网络。数字网关提供从本地网络直接访问IP协议或通过蜂窝进行远程管理。

管理和可伸缩性工具

随着一切部署，网络管理员可以控制他们的Digi XBee系统从他们的桌面使用数字远程管理器．这个在线配置、安全和远程管理工具可以自动化设备管理和监控。它使那些管理物联网部署的人能够密切关注他们的整个系统，即使它增长到数千个设备……或更多!

Zigbee对于许多局部区域传感和自动化系统来说是一个非常棒的协议，这就是为什么它是Digi XBee平台支持的第一个协议之一。由于Zigbee是许多认证制造商支持的标准，因此Zigbee设备可以一起工作以执行应用程序任务并共享数据，而无需考虑最初是谁制造了设备。

Digi的XBee无线电模块品牌创建了一个完整的开发和通信生态系统，加快了上市时间，同时降低了成本。它包括Zigbee的许多伟大功能，同时提供了一系列其他协议，以覆盖比Zigbee所能提供的更多带宽、范围、移动性、连接性或简单性的应用程序。Digi XBees提供标准接口、可编程性、远程配置、许多天线选项、UART或SPI主机通信、适配器、代码库、配置程序、供应和测试程序的完整生态系统。每个Digi XBee都是可靠、安全的，并为ROI设计，使其成为完整硬件/固件解决方案的最佳选择。