ZigBee技术在波创智能家居中的应用

2012-07-19 14:45:46 责任编辑: cpslili 收藏本文

　　ZigBee技术简介ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术。

　　采取了IEEE 802.15.4强有力的无线物理层所规定的全部优点：省电、简单、成本又低的规格； ZigBee增加了逻辑网络、网络安全和应用层。

　　主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制等。

　　ZigBee的拓扑结构

　　ZigBee设备类型

　　Coordinator(协调器)协调器负责启动整个网络。它也是网络的第一个设备。协调器选择一个信道和一个网络ID(也称之为PAN ID，即Personal Area Network ID)，随后启动整个网络。

　　Router(路由器)允许其他设备加入网络，多跳路由和协助它自己的子终端设备的通讯 。

　　End-Device(终端设备)终端设备没有特定的维持网络结构的责任，它可以睡眠或者唤醒，因此它可以是一个电池供电设备。

　　ZigBee特点

　　１、数据传输速率低：10KB/秒-250KB /秒，专注于低速传输应用。

　　2、功耗低：在低功耗待机模式下，两节普通5号电池可使用6-24个月。

　　3、成本低：ZigBee?数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本。

　　4、网络容量大：网络最多可容纳65,000个设备。

　　5、网络的自组织、自愈能力强，通信可靠。

　　6、数据安全：ZigBee?提供了数据完整性检查和鉴权功能，采用AES-128加密算法 。

　　7、工作频段灵活：使用频段为2.4GHz、868MHz（欧洲）和915MHz（美国），均为免执照（免费）的频段。

　　ZigBee网络系统组成框架图

　　Zigbee智能家居系统拓扑图ZigBee智能家居是以家庭为单位进行设计安装，每个家庭都安装一个家庭网关、若干个无线通讯 ZigBee子节点模块。在家庭网关和每个子节点上都接有一个无线网络收发模块（符号ZigBee技术标准的产品），通过这些无线网络收发模块，数据在网关和子节点之间进行传送。如图所示：

　　波创ZigBee系列产品类型

　　1、ZigBee遥控器 　　设备类型： 终端设备

　　功能：控制网络内与其进行过对码的设备，并实时显示设备状态 。采用新型 基于IEEE 802.15.4 2.4GHz RF MCU和最新 ZigBee 2007/Pro协议栈，对ZigBee系列的电源插座，智能、调光开关，电动窗帘进行控制，配合ZigBee红外转发设备，控制家中所有的电器设备，取代原有遥控器 可以实时查询显示设备当前状态，采用触摸按键，旋转调光、控制音量，震动唤醒。

　　操作：存储单控对码信息

　　菜单选择切换语言

　　对码、控制过程状态菜单提示

　　触摸按键区对码和设备控制

　　五向键设备切换，菜单操作

　　机械滑动键调光、音量调节

　　2、ZigBee红外转发器 　　产品类型：路由器

　　功能：接收网关或遥控器指令，实现无线码到红外码的转发，从而可用无线方式对家电设备进行控制。

　　操作：使用前需要和网关或协调器、家电红外遥控器对码

　　3、ZigBee单键调光开关 　　设备类型：路由器

　　功能：接收网关或遥控器指令进行灯控，开关和调光，并对执行情况反馈

　　操作：操作前需要和网关和遥控器进行单控和情景对码操作，并会存储情景对码信息

　　4、ZigBee双键智能开关 　　设备类型：路由器

　　功能：接收网关或遥控器指令进行单控或场景控制，并对执行情况反馈

　　操作：操作前需要和网关和遥控器进行单控和情景对码操作，并会存储情景对码信息

　　5、ZigBee窗帘控制器

　　设备类型：路由器

　　功能：接收网关或遥控器指令进行窗帘开关控制，并对执行情况反馈

　　操作：操作前需要和网关和遥控器进行单控和情景对码操作，并会存储情景对码信息

　　6、插座-协调器

　　设备类型：路由器

　　功能：插座协调器合一设备，提供拨动开关，切换设备类型；在不存在网关的情况下，切换为协调器设备，否则这作为普通开关使用

　　操作：操作前需要和网关和遥控器进行单控和情景对码操作，并会存储情景对码信息

　　7、ZigBee 其它产品

　　ZigBee外接控制模块

　　USB，RS485通信