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(jí)政府重點(diǎn)跟進(jìn)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(shì)，ZigBee作為無(wú)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(dòng)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(wú)線聯(lián)網(wǎng)要求的開放式全球標(biāo)準(zhǔn)，可允許多達(dá)65536個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通訊，允許數(shù)據(jù)的多點(diǎn)跳躍傳輸路由(Multi—hop Routing)。ZigBee標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)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(lán)牙、WiFi等無(wú)線技術(shù)在智能家居應(yīng)用中的缺陷。
ZigBee技術(shù)優(yōu)勢(shì)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(wú)線盲區(qū)等問(wèn)題。
2.相比藍(lán)牙技術(shù)，解決了傳輸距離短(手機(jī)、電腦上的藍(lán)牙有效通訊距離小于10米)、功耗大、成本高等問(wèn)題。
3.相比Wi—Fi技術(shù)，解決了傳輸距離短(信號(hào)不能進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)，一般跨層后信號(hào)就微弱到不能使用的程度)、功耗大、成本高等問(wèn)題。
自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)介紹
依據(jù)智能家居的功能使用特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)使得ZigBee設(shè)備在用戶操作的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)最大限度的實(shí)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(chǎng)景控制、家電等各種設(shè)備間可以自動(dòng)組網(wǎng)、自動(dòng)選擇網(wǎng)絡(luò)及自動(dòng)上報(bào)地址，而傳統(tǒng)產(chǎn)品存在的各個(gè)設(shè)備上設(shè)置地址、網(wǎng)絡(luò)號(hào)、對(duì)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(dòng)完成，安裝操作者僅需會(huì)接火、零線，會(huì)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(jí)應(yīng)用方案。實(shí)現(xiàn)了本地?zé)o線通訊，遠(yuǎn)程TCP／IP，GPRS，3G等多種通訊方式。通過(guò)威易多協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)器，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、PDA等對(duì)ZigBee設(shè)備的數(shù)據(jù)采集及控制。透?jìng)髂K使用戶在上位機(jī)無(wú)需修改軟件的情況下即可實(shí)現(xiàn)對(duì)ZigBee的控制。ZigBee支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(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(diǎn)，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(huì)啟動(dòng)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(diǎn)，建議這類節(jié)點(diǎn)連接固定電源。路由節(jié)點(diǎn)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(shí)間進(jìn)行休眠，并且定時(shí)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(guò)路由器加入網(wǎng)絡(luò)。
實(shí)體案例分析
以三室二廳(圖2)為例，簡(jiǎn)單說(shuō)明威易ZigBee智能家居系統(tǒng)的功能實(shí)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(dòng)組網(wǎng)方式可以有效保證數(shù)據(jù)通信。
傳感器(報(bào)警設(shè)備、溫濕度傳感器等)由于其可移動(dòng)性和低功耗要求，定義為終端節(jié)點(diǎn)；而開關(guān)等固定節(jié)點(diǎn)上，由于可連續(xù)供電，一般定義為路由節(jié)點(diǎn)，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(shì)
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(jī)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(diǎn)主要體現(xiàn)在：
1.開關(guān)零、火線接線方式
接線方式簡(jiǎn)單，無(wú)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(dòng)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(dòng)建立通訊網(wǎng)絡(luò)，檢測(cè)周圍環(huán)境以確定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(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(shí)間，降低命令執(zhí)行時(shí)延。
3.設(shè)備自動(dòng)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(dòng)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(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的完整性。
4.實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)監(jiān)控自身及子節(jié)點(diǎn)的健康狀態(tài)，并實(shí)時(shí)上報(bào)給網(wǎng)關(guān)，這使用戶可以及時(shí)了解ZigBee網(wǎng)絡(luò)的健康狀態(tài)，并及時(shí)修復(fù)掉網(wǎng)設(shè)備。
5.設(shè)備自動(dòng)上報(bào)地址，無(wú)需手動(dòng)設(shè)置
網(wǎng)絡(luò)建立過(guò)程，設(shè)備在第一次上電后會(huì)自動(dòng)上報(bào)給協(xié)調(diào)器自己的網(wǎng)絡(luò)地址，并可以根據(jù)上報(bào)地址建立完整的數(shù)據(jù)列表，為后期的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，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(guò)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(biāo)和背景設(shè)計(jì)，時(shí)尚的感覺，更強(qiáng)大的多媒體功能，可以播放720P的視頻短片，并實(shí)現(xiàn)專業(yè)級(jí)的數(shù)字樓宇對(duì)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(wú)線聯(lián)網(wǎng)要求的開放式全球標(biāo)準(zhǔn)，可允許多達(dá)65536個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通訊，允許數(shù)據(jù)的多點(diǎn)跳躍傳輸路由(Multi—hop Routing)。ZigBee標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)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(lán)牙、WiFi等無(wú)線技術(shù)在智能家居應(yīng)用中的缺陷。
ZigBee技術(shù)優(yōu)勢(shì)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(wú)線盲區(qū)等問(wèn)題。
2.相比藍(lán)牙技術(shù)，解決了傳輸距離短(手機(jī)、電腦上的藍(lán)牙有效通訊距離小于10米)、功耗大、成本高等問(wèn)題。
3.相比Wi—Fi技術(shù)，解決了傳輸距離短(信號(hào)不能進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)，一般跨層后信號(hào)就微弱到不能使用的程度)、功耗大、成本高等問(wèn)題。
自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)介紹
依據(jù)智能家居的功能使用特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)使得ZigBee設(shè)備在用戶操作的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)最大限度的實(shí)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(chǎng)景控制、家電等各種設(shè)備間可以自動(dòng)組網(wǎng)、自動(dòng)選擇網(wǎng)絡(luò)及自動(dòng)上報(bào)地址，而傳統(tǒng)產(chǎn)品存在的各個(gè)設(shè)備上設(shè)置地址、網(wǎng)絡(luò)號(hào)、對(duì)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(dòng)完成，安裝操作者僅需會(huì)接火、零線，會(huì)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(jí)應(yīng)用方案。實(shí)現(xiàn)了本地?zé)o線通訊，遠(yuǎn)程TCP／IP，GPRS，3G等多種通訊方式。通過(guò)威易多協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)器，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、PDA等對(duì)ZigBee設(shè)備的數(shù)據(jù)采集及控制。透?jìng)髂K使用戶在上位機(jī)無(wú)需修改軟件的情況下即可實(shí)現(xiàn)對(duì)ZigBee的控制。ZigBee支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(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(diǎn)，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(huì)啟動(dòng)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(diǎn)，建議這類節(jié)點(diǎn)連接固定電源。路由節(jié)點(diǎn)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(shí)間進(jìn)行休眠，并且定時(shí)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(guò)路由器加入網(wǎng)絡(luò)。
實(shí)體案例分析
以三室二廳(圖2)為例，簡(jiǎn)單說(shuō)明威易ZigBee智能家居系統(tǒng)的功能實(shí)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(dòng)組網(wǎng)方式可以有效保證數(shù)據(jù)通信。
傳感器(報(bào)警設(shè)備、溫濕度傳感器等)由于其可移動(dòng)性和低功耗要求，定義為終端節(jié)點(diǎn)；而開關(guān)等固定節(jié)點(diǎn)上，由于可連續(xù)供電，一般定義為路由節(jié)點(diǎn)，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(shì)
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(jī)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(diǎn)主要體現(xiàn)在：
1.開關(guān)零、火線接線方式
接線方式簡(jiǎn)單，無(wú)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(dòng)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(dòng)建立通訊網(wǎng)絡(luò)，檢測(cè)周圍環(huán)境以確定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(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(shí)間，降低命令執(zhí)行時(shí)延。
3.設(shè)備自動(dòng)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(dòng)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(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的完整性。
4.實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)監(jiān)控自身及子節(jié)點(diǎn)的健康狀態(tài)，并實(shí)時(shí)上報(bào)給網(wǎng)關(guān)，這使用戶可以及時(shí)了解ZigBee網(wǎng)絡(luò)的健康狀態(tài)，并及時(shí)修復(fù)掉網(wǎng)設(shè)備。
5.設(shè)備自動(dòng)上報(bào)地址，無(wú)需手動(dòng)設(shè)置
網(wǎng)絡(luò)建立過(guò)程，設(shè)備在第一次上電后會(huì)自動(dòng)上報(bào)給協(xié)調(diào)器自己的網(wǎng)絡(luò)地址，并可以根據(jù)上報(bào)地址建立完整的數(shù)據(jù)列表，為后期的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，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(guò)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(biāo)和背景設(shè)計(jì)，時(shí)尚的感覺，更強(qiáng)大的多媒體功能，可以播放720P的視頻短片，并實(shí)現(xiàn)專業(yè)級(jí)的數(shù)字樓宇對(duì)講效果。
