ZigBee技术在波创智能家居中的应用

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IEEE802.15.4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PANID，即PersonalAreaNetworkID)，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IEEE802.15.42.4GHzRFMCU和最新ZigBee2007/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  
　　
　　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

　　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