ZigBee是一種短距離,低功耗,低速率,低成本的一種無線自組網(wǎng)通信技術。
02網(wǎng)絡特點
ZigBee網(wǎng)絡有如下特點:低功耗,自組網(wǎng),多跳路由,高安全,抗干擾能力強。
03ZigBee網(wǎng)絡角色
協(xié)調(diào)器
ZigBee協(xié)調(diào)器(英文名:ZigBeeCoordinate,通常簡寫為:ZC)。協(xié)調(diào)器在ZigBee網(wǎng)絡中,有且只能有一個協(xié)調(diào)器,它在網(wǎng)絡中起了網(wǎng)絡搭建和網(wǎng)絡維護的功能。是整個網(wǎng)絡的中心樞紐。是等級最高的父節(jié)點。
路由器
ZigBee路由器(英文名:ZigBeeRouter,通常簡寫為:ZR),路由器在ZigBee網(wǎng)絡中既可以充當父節(jié)點,也可以充當子節(jié)點,有信息轉(zhuǎn)發(fā)和輔助協(xié)調(diào)器維護網(wǎng)絡的功能。
星狀網(wǎng)絡
ZigBee星狀網(wǎng)絡在ZigBee網(wǎng)絡中屬于一種最為簡單的網(wǎng)絡拓撲結構。包含一個協(xié)調(diào)器(中心節(jié)點)和若干個路由器和終端(附屬節(jié)點)組成。該結構如下圖所示:
該結構網(wǎng)絡中,每個附屬節(jié)點只能與中心節(jié)點通信,如果需要兩個附屬節(jié)點之間通信,必須經(jīng)過中心節(jié)點進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
樹狀網(wǎng)絡
ZigBee樹狀網(wǎng)絡包含一個協(xié)調(diào)器,若干個路由器和終端組成。
ZigBee樹狀網(wǎng)絡可以看做多個星狀網(wǎng)絡組成,每個樹杈分支處(帶節(jié)點的路由器)可看做組成星狀網(wǎng)絡的“中心節(jié)點”,每個字設備只能與其父節(jié)點通信,最高級的父節(jié)點為協(xié)調(diào)器。
在樹狀網(wǎng)絡中,協(xié)調(diào)器將整個網(wǎng)絡搭建起來,路由器作為承接點,將網(wǎng)絡以樹狀向外擴散。節(jié)點與節(jié)點之間通過中間的路由器形成“多跳通信”。與星狀網(wǎng)絡相比,樹狀網(wǎng)絡在容量以及健壯性上有了大幅度提高。
網(wǎng)狀網(wǎng)絡
ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡是建立在ZigBee樹狀網(wǎng)絡結構上。
ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡中,除了滿足ZigBee樹狀網(wǎng)絡的所有功能之外,其相鄰路由器之間也存在通信關系,使得網(wǎng)絡的動態(tài)分布更為靈活,路由能力更加穩(wěn)定,可靠??沙浞职l(fā)揮出ZigBee網(wǎng)絡的自組織優(yōu)勢。
05ZigBee典型應用領域
更具網(wǎng)絡的特點和結構,ZigBee網(wǎng)絡被廣泛應用于家庭自動化、家庭安全、工業(yè)現(xiàn)場控制、環(huán)境控制、醫(yī)療護理、交通運輸?shù)雀鱾€領域。例如:成都億佰特電子科技有限公司自主研發(fā)的ZigBee模塊E18系列產(chǎn)品,內(nèi)置TI原廠SOCCC2530,出廠自帶ZigBee自組網(wǎng)固件,串口交互接口。
家庭自動化領域
將ZigBee協(xié)調(diào)器與路由器結合,充當為ZigBee網(wǎng)關,ZigBee終端模塊放置于電燈、開關、電視、窗簾、門禁系統(tǒng)等家用電器設備中。
ZigBee開關隨意用粘貼式開關盒,可貼于墻壁的適當位置,方便安裝。另外,可選擇ZigBee集成遙控器,對所有ZigBee電燈、窗簾、門窗等設備進行無線遙控,方便快捷。
ZigBee室外環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)將天氣、光線等信息采集并傳入門窗、燈光的ZigBee終端,在適當?shù)臅r候開關窗戶,調(diào)節(jié)燈光的強弱亮滅等。
交通運輸領域
ZigBee智能交通管理系統(tǒng)由ZigBee終端路燈節(jié)點部分,ZigBee路由器路燈節(jié)點部分,ZigBee協(xié)調(diào)器網(wǎng)關路燈節(jié)點部分,云服務器部分四個部分組成,整個系統(tǒng)路燈部分采用ZigBee網(wǎng)絡搭建,擁有網(wǎng)絡自愈和自動組網(wǎng)功能。當中途有某個或者某幾個路燈節(jié)點故障斷網(wǎng)時候,會重新尋找周邊的可用網(wǎng)絡,并自動加入到該網(wǎng)絡,保證了整個網(wǎng)絡的健全性和自愈性。服務器可以對整個網(wǎng)絡進行實時監(jiān)控,對整個系統(tǒng)穩(wěn)定性起到雙重保障的作用。
ZigBee在智能照明上一將同一個管理區(qū)域網(wǎng)絡中的路燈節(jié)點數(shù)據(jù)匯總到協(xié)調(diào)器,再由協(xié)調(diào)器主板上的GPRS模塊上傳到服務器,由服務器統(tǒng)一監(jiān)控并管理路燈狀況。