一、Zigbee 設備類型與功耗基礎
首先,Zigbee網絡中的設備角色決定了其功耗特性。Zigbee定義了三種邏輯設備類型:
- 協調器 (Coordinator)??:網絡的中心,必須始終供電,不能睡眠。功耗最高。
- 路由器 (Router)??:負責中繼數據,擴展網絡范圍。通常也需持續供電,以保持網絡路由暢通。功耗高。
- ?終端設備 (End Device)??:執行特定功能(如傳感或控制),通常由電池供電。?它被設計為可以進入睡眠模式,因此是我們討論的重點。功耗最低。??
二、終端設備 (End Device) 的睡眠機制
終端設備的睡眠機制核心是 ??“輪詢” (Polling)?? 和 ??“父節點代管” (Parent's Buffering)?。
核心概念:
終端設備(子設備)大部分時間處于睡眠狀態,關閉其無線電收發器(RF Radio),這是最耗電的部分。它會周期性地、非常短暫地醒來,主動向它的父節點?(通常是協調器或路由器)??“詢問”?? 是否有發給自己的數據。
父節點則一直保持清醒,充當“保姆”。當網絡中有數據要發送給正在睡眠的終端設備時,父節點會先將數據緩存(Buffer)?? 起來,并等待終端設備下次來詢問時再交給它。
這個過程可以通過下面的時序圖來清晰理解:
圖文說明 1:數據接收與輪詢機制
步驟解析:??
- ?睡眠 (Sleep)??:終端設備的微控制器(MCU)和射頻(RF)模塊都進入低功耗休眠模式,此時電流消耗可低至 ?1μA 或甚至更低。
- ?喚醒與輪詢 (Wake &