隨著物聯(lián)網(wǎng)在各新興產(chǎn)業(yè)的重要位置愈發(fā)凸顯，各級政府重點跟進與積極投入，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，ZigBee作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)重要技術(shù)之一，可以較全面地滿足物聯(lián)網(wǎng)需求。而作為物聯(lián)網(wǎng)最終應(yīng)用之一的智能家居熱潮也必將推動ZigBee技術(shù)的普及。
ZigBee是滿足低傳輸速率、可靠、低成本、低功耗的小型傳感器無線聯(lián)網(wǎng)要求的開放式全球標準，可允許多達65536個節(jié)點進行聯(lián)網(wǎng)通訊，允許數(shù)據(jù)的多點跳躍傳輸路由(Multi—hop Routing)。ZigBee標準通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(Mesh Network)功能及AESl28位元加密可提供自我修復(fù)功能及高度安全性，有效解決了433／315、藍牙、WiFi等無線技術(shù)在智能家居應(yīng)用中的缺陷。
ZigBee技術(shù)優(yōu)勢比較
1.相比433／315技術(shù)，解決了同頻干擾、傳送距離短、非雙向通信、有無線盲區(qū)等問題。
2.相比藍牙技術(shù)，解決了傳輸距離短(手機、電腦上的藍牙有效通訊距離小于10米)、功耗大、成本高等問題。
3.相比Wi—Fi技術(shù)，解決了傳輸距離短(信號不能進行路由轉(zhuǎn)發(fā)，一般跨層后信號就微弱到不能使用的程度)、功耗大、成本高等問題。
自動組網(wǎng)技術(shù)介紹
依據(jù)智能家居的功能使用特點，應(yīng)當使得ZigBee設(shè)備在用戶操作的過程中實現(xiàn)最大限度的實現(xiàn)“傻瓜式使用”，包括多媒體網(wǎng)關(guān)、遙控器、安防、燈光、窗簾、場景控制、家電等各種設(shè)備間可以自動組網(wǎng)、自動選擇網(wǎng)絡(luò)及自動上報地址，而傳統(tǒng)產(chǎn)品存在的各個設(shè)備上設(shè)置地址、網(wǎng)絡(luò)號、對碼、防止地址沖突等繁瑣操作迎刃而解。
工程人員和用戶只需連接好線路，通上電以后一切都由系統(tǒng)自動完成，安裝操作者僅需會接火、零線，會在網(wǎng)關(guān)界面下拉框給設(shè)備改名字，就能順利開通智能家居設(shè)備。
北京中訊威易科技有限公司在原有ZigBee技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合智能家居應(yīng)用需求，提供多種靈活的系統(tǒng)級應(yīng)用方案。實現(xiàn)了本地無線通訊，遠程TCP／IP，GPRS，3G等多種通訊方式。通過威易多協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)器，可以實現(xiàn)計算機、智能手機、PDA等對ZigBee設(shè)備的數(shù)據(jù)采集及控制。透傳模塊使用戶在上位機無需修改軟件的情況下即可實現(xiàn)對ZigBee的控制。ZigBee支持多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)(圖1)，為各類應(yīng)用提供靈活支持。
ZigBee網(wǎng)絡(luò)一般包含三種裝置或節(jié)點，其中包括協(xié)調(diào)器(Coordinator)、路由(Router)與終端設(shè)備(EndDevlces)。協(xié)調(diào)器會啟動網(wǎng)絡(luò)，并且控制管理功能及數(shù)據(jù)路由功能。這些功能都需要協(xié)調(diào)器持續(xù)受到供電。
依據(jù)智能家居特點，建議這類節(jié)點連接固定電源。路由節(jié)點類似TCP／IP網(wǎng)絡(luò)的路由器，參與網(wǎng)絡(luò)信息轉(zhuǎn)發(fā)和組網(wǎng)，是ZigBee網(wǎng)絡(luò)不可或缺的組成部分。終端設(shè)備作為以電池供電的低功耗裝置，能夠在大多數(shù)時間進行休眠，并且定時喚醒以收集和傳輸數(shù)據(jù)。傳感器等都應(yīng)屬終端設(shè)備，而且可通過路由器加入網(wǎng)絡(luò)。
實體案例分析
以三室二廳(圖2)為例，簡單說明威易ZigBee智能家居系統(tǒng)的功能實現(xiàn)：由于智能家居中接入的主要是傳感器和開關(guān)，網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)量不大，采用自動組網(wǎng)方式可以有效保證數(shù)據(jù)通信。
傳感器(報警設(shè)備、溫濕度傳感器等)由于其可移動性和低功耗要求，定義為終端節(jié)點；而開關(guān)等固定節(jié)點上，由于可連續(xù)供電，一般定義為路由節(jié)點，網(wǎng)關(guān)或家庭終端控制則定義為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。
系統(tǒng)優(yōu)勢
威易ZigBee智能家居成熟方案為用戶提供了方便靈活的安裝方式，具有良好的人機界面用戶接口，可以讓用戶享受到智能、方便與快捷。其應(yīng)用技術(shù)特點主要體現(xiàn)在：
1.開關(guān)零、火線接線方式
接線方式簡單，無需額外添加電源線，可為ZigBee設(shè)備提供穩(wěn)定高效電源支持。
2.設(shè)備自動組網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器根據(jù)周圍網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自動建立通訊網(wǎng)絡(luò)，檢測周圍環(huán)境以確定網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，可有效提高網(wǎng)絡(luò)通訊效率及數(shù)據(jù)完整性，提高設(shè)備指令響應(yīng)時間，降低命令執(zhí)行時延。
3.設(shè)備自動選擇網(wǎng)絡(luò)
路由設(shè)備及終端設(shè)備依據(jù)協(xié)調(diào)器建立的網(wǎng)絡(luò)自動匹配選擇加入網(wǎng)絡(luò)，有效提高了子設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)的速度，并防止加入其它ZigBee網(wǎng)絡(luò)，保持整個ZigBee網(wǎng)絡(luò)的完整性。
4.實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)健康狀
為保證網(wǎng)絡(luò)的有效完整性，設(shè)備實時監(jiān)控自身及子節(jié)點的健康狀態(tài)，并實時上報給網(wǎng)關(guān)，這使用戶可以及時了解ZigBee網(wǎng)絡(luò)的健康狀態(tài)，并及時修復(fù)掉網(wǎng)設(shè)備。
5.設(shè)備自動上報地址，無需手動設(shè)置
網(wǎng)絡(luò)建立過程，設(shè)備在第一次上電后會自動上報給協(xié)調(diào)器自己的網(wǎng)絡(luò)地址，并可以根據(jù)上報地址建立完整的數(shù)據(jù)列表，為后期的網(wǎng)絡(luò)維護，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)提供數(shù)據(jù)支持。
6.傻瓜式設(shè)備改名
用戶可以在多媒體網(wǎng)關(guān)上通過下拉菜單方便的修改設(shè)備名稱，比用漢字輸入法輸入中文名稱更方便。
7.完善的多功能用戶界面
10寸／7寸“平板電腦系列多媒體網(wǎng)關(guān)”，精美的人性化用戶界面，半透明圖標和背景設(shè)計，時尚的感覺，更強大的多媒體功能，可以播放720P的視頻短片，并實現(xiàn)專業(yè)級的數(shù)字樓宇對講效果。
ZigBee是滿足低傳輸速率、可靠、低成本、低功耗的小型傳感器無線聯(lián)網(wǎng)要求的開放式全球標準，可允許多達65536個節(jié)點進行聯(lián)網(wǎng)通訊，允許數(shù)據(jù)的多點跳躍傳輸路由(Multi—hop Routing)。ZigBee標準通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(Mesh Network)功能及AESl28位元加密可提供自我修復(fù)功能及高度安全性，有效解決了433／315、藍牙、WiFi等無線技術(shù)在智能家居應(yīng)用中的缺陷。
ZigBee技術(shù)優(yōu)勢比較
1.相比433／315技術(shù)，解決了同頻干擾、傳送距離短、非雙向通信、有無線盲區(qū)等問題。
2.相比藍牙技術(shù)，解決了傳輸距離短(手機、電腦上的藍牙有效通訊距離小于10米)、功耗大、成本高等問題。
3.相比Wi—Fi技術(shù)，解決了傳輸距離短(信號不能進行路由轉(zhuǎn)發(fā)，一般跨層后信號就微弱到不能使用的程度)、功耗大、成本高等問題。
自動組網(wǎng)技術(shù)介紹
依據(jù)智能家居的功能使用特點，應(yīng)當使得ZigBee設(shè)備在用戶操作的過程中實現(xiàn)最大限度的實現(xiàn)“傻瓜式使用”，包括多媒體網(wǎng)關(guān)、遙控器、安防、燈光、窗簾、場景控制、家電等各種設(shè)備間可以自動組網(wǎng)、自動選擇網(wǎng)絡(luò)及自動上報地址，而傳統(tǒng)產(chǎn)品存在的各個設(shè)備上設(shè)置地址、網(wǎng)絡(luò)號、對碼、防止地址沖突等繁瑣操作迎刃而解。
工程人員和用戶只需連接好線路，通上電以后一切都由系統(tǒng)自動完成，安裝操作者僅需會接火、零線，會在網(wǎng)關(guān)界面下拉框給設(shè)備改名字，就能順利開通智能家居設(shè)備。
北京中訊威易科技有限公司在原有ZigBee技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合智能家居應(yīng)用需求，提供多種靈活的系統(tǒng)級應(yīng)用方案。實現(xiàn)了本地無線通訊，遠程TCP／IP，GPRS，3G等多種通訊方式。通過威易多協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)器，可以實現(xiàn)計算機、智能手機、PDA等對ZigBee設(shè)備的數(shù)據(jù)采集及控制。透傳模塊使用戶在上位機無需修改軟件的情況下即可實現(xiàn)對ZigBee的控制。ZigBee支持多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)(圖1)，為各類應(yīng)用提供靈活支持。
ZigBee網(wǎng)絡(luò)一般包含三種裝置或節(jié)點，其中包括協(xié)調(diào)器(Coordinator)、路由(Router)與終端設(shè)備(EndDevlces)。協(xié)調(diào)器會啟動網(wǎng)絡(luò)，并且控制管理功能及數(shù)據(jù)路由功能。這些功能都需要協(xié)調(diào)器持續(xù)受到供電。
依據(jù)智能家居特點，建議這類節(jié)點連接固定電源。路由節(jié)點類似TCP／IP網(wǎng)絡(luò)的路由器，參與網(wǎng)絡(luò)信息轉(zhuǎn)發(fā)和組網(wǎng)，是ZigBee網(wǎng)絡(luò)不可或缺的組成部分。終端設(shè)備作為以電池供電的低功耗裝置，能夠在大多數(shù)時間進行休眠，并且定時喚醒以收集和傳輸數(shù)據(jù)。傳感器等都應(yīng)屬終端設(shè)備，而且可通過路由器加入網(wǎng)絡(luò)。
實體案例分析
以三室二廳(圖2)為例，簡單說明威易ZigBee智能家居系統(tǒng)的功能實現(xiàn)：由于智能家居中接入的主要是傳感器和開關(guān)，網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)量不大，采用自動組網(wǎng)方式可以有效保證數(shù)據(jù)通信。
傳感器(報警設(shè)備、溫濕度傳感器等)由于其可移動性和低功耗要求，定義為終端節(jié)點；而開關(guān)等固定節(jié)點上，由于可連續(xù)供電，一般定義為路由節(jié)點，網(wǎng)關(guān)或家庭終端控制則定義為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。
系統(tǒng)優(yōu)勢
威易ZigBee智能家居成熟方案為用戶提供了方便靈活的安裝方式，具有良好的人機界面用戶接口，可以讓用戶享受到智能、方便與快捷。其應(yīng)用技術(shù)特點主要體現(xiàn)在：
1.開關(guān)零、火線接線方式
接線方式簡單，無需額外添加電源線，可為ZigBee設(shè)備提供穩(wěn)定高效電源支持。
2.設(shè)備自動組網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器根據(jù)周圍網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自動建立通訊網(wǎng)絡(luò)，檢測周圍環(huán)境以確定網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，可有效提高網(wǎng)絡(luò)通訊效率及數(shù)據(jù)完整性，提高設(shè)備指令響應(yīng)時間，降低命令執(zhí)行時延。
3.設(shè)備自動選擇網(wǎng)絡(luò)
路由設(shè)備及終端設(shè)備依據(jù)協(xié)調(diào)器建立的網(wǎng)絡(luò)自動匹配選擇加入網(wǎng)絡(luò)，有效提高了子設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)的速度，并防止加入其它ZigBee網(wǎng)絡(luò)，保持整個ZigBee網(wǎng)絡(luò)的完整性。
4.實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)健康狀
為保證網(wǎng)絡(luò)的有效完整性，設(shè)備實時監(jiān)控自身及子節(jié)點的健康狀態(tài)，并實時上報給網(wǎng)關(guān)，這使用戶可以及時了解ZigBee網(wǎng)絡(luò)的健康狀態(tài)，并及時修復(fù)掉網(wǎng)設(shè)備。
5.設(shè)備自動上報地址，無需手動設(shè)置
網(wǎng)絡(luò)建立過程，設(shè)備在第一次上電后會自動上報給協(xié)調(diào)器自己的網(wǎng)絡(luò)地址，并可以根據(jù)上報地址建立完整的數(shù)據(jù)列表，為后期的網(wǎng)絡(luò)維護，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)提供數(shù)據(jù)支持。
6.傻瓜式設(shè)備改名
用戶可以在多媒體網(wǎng)關(guān)上通過下拉菜單方便的修改設(shè)備名稱，比用漢字輸入法輸入中文名稱更方便。
7.完善的多功能用戶界面
10寸／7寸“平板電腦系列多媒體網(wǎng)關(guān)”，精美的人性化用戶界面，半透明圖標和背景設(shè)計，時尚的感覺，更強大的多媒體功能，可以播放720P的視頻短片，并實現(xiàn)專業(yè)級的數(shù)字樓宇對講效果。
