大数跨境

物联网-ZigBee技术智能家居应用

物联网-ZigBee技术智能家居应用 卓之诚科技号
2018-12-07
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导读:物联网是一个全新多元化共享融合的生态,已成为各个国家的发展战略,未来也将是个物联网的世界,物联核心技术也是各方需突破挑战的课题。

物联网是一个全新多元化共享融合的生态,已成为各个国家的发展战略,未来也将是个物联网的世界。


 ZigBee技术的认识


而物联无线短距离通信技术是一个大家族,在生活中,接触普遍的Wi-Fi、蓝牙、Z-wave等都是其中之一,还有就是现广泛应用于智能家居领域的ZigBee。

看到ZigBee这个名字,我们大概能猜到它的由来离不开“蜜蜂”。蜜蜂(bee)是用“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀“翩翩起舞”来进行通讯,彼此又能相互联合传达,因此,这个生动形象的名字由此产生。


虽然已经有了WiFi、蓝牙,为何还需要ZigBee?

虽然蓝牙技术有许多优点,但对工业、家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言,它显得太复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等。

特别是在工业自动化领域,对无线数据通信的需求越来越强烈。对于工业或室内现场,这种无线数据传输必需有很高的可靠性,并能抵抗工业现场的各种电磁干扰,蓝牙技术是达不到这种要求。


ZigBee的Mac层、PHY层基于 IEEE802.15.4协议。根据这个协议规    定的技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,可以嵌入各种设备中,同时支持地理定位功能。

1

低功耗

在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个节点工作6-24个月,甚至更长。这是ZigBee的突出优势。相比之下蓝牙只可以工作数周、WiFi可以工作数小时;

2

低成本

通过大幅简化协议是成本很低(不足蓝牙的1/10),降低了对通信控制器的要求,按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代码,而且ZigBee的协议专利免费;

3

短时延

ZigBee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3-10s、WiFi需要3s;

4

高容量

ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65000个节点的大网;

5

高安全

ZigBee提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码,以灵活确定其安       

 新发展新要求

             ZigBee3.0推出          


ZigBee协议的诞生源于对工业物联网的需求,市场的迅速发展之后,为了满足不同的应用背景,ZigBee联盟先后颁布了一系列协议,方便服务于不同的行业领域。


* 智能家居

ZigBee Home Automation (ZigBee HA) 

* 智能照明

ZigBee Light Link(ZigBee LL)

* 智能建筑

ZigBee Building Automation(ZigBee BA) 

* 智能零售

ZigBee Retail Services(ZigBee RS) 

* 智能健康

ZigBee Health Care(ZigBee HC) 

* 智能通信服务

ZigBee Telecommunication services(ZigBee TS)

、、、、、、


但早期ZigBee版本由于标准化较差,这些应用层协议独立并不互通,厂家各自定制化了ZigBee,而非标准的ZigBee协议,导致不同出厂产品并不能互联互通,之间无法形成相容对接。

2016年5月,ZigBee联盟推出了ZigBee3.0标准,其主要的任务就是为了统一上述众多应用层协议,解决了不同应用层协议之间的互联互通问题。用户只要购买任意一个经过ZigBee3.0的网关就可以控制不同厂家基于ZigBee3.0的智能设备,更加方便安全快捷。


                      

          应用领域


ZigBee技术应用范围非常广泛,除了工业自动化、家庭自动化、生产自动化、遥测遥控等,它还用于汽车自动化、农业自动化和医疗护理、油田、能源、电力、矿山和物流管理等领域。


具体来说,ZigBee应用于照明控制、环境控制、自动读表系统、各类窗帘智能控制、烟雾传感器、温度湿度感应器、医疗监控系统、大型空调系统、内置家居控制的机顶盒及万能遥控器、暖气控制和社区、楼宇自动化等等。


  而且ZigBee技术在智能家居中的应用,具有以下优点:


1

抗干扰力强

ZigBee收发模块使用的是2.4G直序扩频技术,比起一般FSK,ASK和跳频的数传电台来,具有更好的抗干扰能力;

2

保密性好

ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能,加密算法采用通用的AES-128,长达128位的密码给ZigBee信号传输的保密性提供了保障;

3

可扩展性强

ZigBee组网容易,自恢复能力强,因此,便于在智能家居中进行扩展,增加新设备,操作简便,


同样,只有灵活运用ZigBee技术的优点,并且克服其存在缺点,才能够更好地提供高性价比、高可靠性的智能家居产品



卓之诚科技是一家专业打造智能家居生活,集研发、设计、销售、安装与服务一体的科技企业,采用Ziggbee系统和无线中控物联网技术,通过中控主机为核心,将智能家居系统有效组网,打造智能、优雅、舒适、安全的办公、居住环境,现面向全国招商加盟代理,商务合作,欢迎来电咨询:0755-85273753。


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