“zigbee”相關(guān)資料匯整

“zigbee”相關(guān)資料匯整目錄zigbee技術(shù)開發(fā)與實(shí)踐zigbee基于zigbee技術(shù)的智能家居對象控制與組網(wǎng)方案研究zigbee模塊基于ARM和zigbee技術(shù)的智能家居燈光控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于zigbee無線網(wǎng)絡(luò)的土壤墑情監(jiān)控系統(tǒng)zigbee技術(shù)開發(fā)與實(shí)踐zigbee技術(shù)開發(fā)與實(shí)踐是常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院建設(shè)的慕課。

本課程內(nèi)容設(shè)計(jì)重在培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用zigbee技術(shù)開發(fā)與構(gòu)建無線傳感網(wǎng)能力，圍繞無線傳感網(wǎng)開發(fā)與構(gòu)建的特點(diǎn)和崗位能力要求，以實(shí)際項(xiàng)目“智能家居系統(tǒng)中的無線傳感網(wǎng)開發(fā)與構(gòu)建”為載體，通過設(shè)計(jì)“智能家居開發(fā)平臺工程的建立”，“家居環(huán)境數(shù)據(jù)的無線采集”、“家居電器的無線控制”、“采用zigbee2007協(xié)議棧的智能家居系統(tǒng)構(gòu)建”等四個(gè)子項(xiàng)目來完成教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生在應(yīng)用zigbee技術(shù)構(gòu)建無線傳感網(wǎng)過程中所需的知識、能力和素質(zhì)。

初步認(rèn)識無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，了解Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee等典型短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域，初步了解ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)。

熟悉NEWLab實(shí)訓(xùn)平臺和相關(guān)傳感器模塊。安裝并熟練使用IAR與SmartRFFlashProgrammer軟件，建立ZigBee開發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)在NEWLab實(shí)訓(xùn)平臺點(diǎn)亮LED燈功能。

1IAR開發(fā)平臺與SmartRFFlashProgrammer軟件安裝。

3IAR建立工程在NEWLab實(shí)訓(xùn)平臺點(diǎn)亮LED燈功能zigbeeZigBee，也稱紫蜂，是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)上協(xié)議，底層是采用IEEE4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的媒體訪問層與物理層。主要特色有低速、低耗電、低成本、支持大量網(wǎng)上節(jié)點(diǎn)、支持多種網(wǎng)上拓?fù)洹⒌蛷?fù)雜度、快速、可靠、安全。

ZigBee是一項(xiàng)新型的無線通信技術(shù)，適用于傳輸范圍短數(shù)據(jù)傳輸速率低的一系列電子元器件設(shè)備之間。ZigBee無線通信技術(shù)可于數(shù)以千計(jì)的微小傳感器相互間，依托專門的無線電標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成相互協(xié)調(diào)通信，因而該項(xiàng)技術(shù)常被稱為HomeRFLite無線技術(shù)、FireFly無線技術(shù)。ZigBee無線通信技術(shù)還可應(yīng)用于小范圍的基于無線通信的控制及自動(dòng)化等領(lǐng)域，可省去計(jì)算機(jī)設(shè)備、一系列數(shù)字設(shè)備相互間的有線電纜，更能夠?qū)崿F(xiàn)多種不同數(shù)字設(shè)備相互間的無線組網(wǎng)，使它們實(shí)現(xiàn)相互通信，或者接入因特網(wǎng)。

ZigBee譯為"紫蜂"，它與藍(lán)牙相類似。是一種新興的短距離無線通信技術(shù)，用于傳感控制應(yīng)用(SensorandControl)。由IEEE15工作組中提出，并由其TG4工作組制定規(guī)范。

ZigBee無線通信技術(shù)是基于蜜蜂相互間聯(lián)系的方式而研發(fā)生成的一項(xiàng)應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)通信的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。相較于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，ZigBee無線通信技術(shù)表現(xiàn)出更為高效、便捷的特征。作為一項(xiàng)近距離、低成本、低功耗的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，ZigBee無線通信技術(shù)其關(guān)于組網(wǎng)、安全及應(yīng)用軟件方面的技術(shù)是基于IEEE批準(zhǔn)的8024無線標(biāo)準(zhǔn)。該項(xiàng)技術(shù)尤為適用于數(shù)據(jù)流量偏小的業(yè)務(wù)，可尤為便捷地在一系列固定式、便攜式移動(dòng)終端中進(jìn)行安裝，與此同時(shí)，ZigBee無線通信技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)GPS功能。

ZigBee技術(shù)本質(zhì)上是一種速率比較低的雙向無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其由IEEE.4無線標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)而來，擁有低復(fù)雜度和短距離以及低成本和低功耗等優(yōu)點(diǎn)。其使用了4GHz頻段，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義了ZigBee技術(shù)在IEEE.4標(biāo)準(zhǔn)媒體上支持的應(yīng)用服務(wù)。ZigBee聯(lián)盟的主要發(fā)展方向是建立一個(gè)基礎(chǔ)構(gòu)架，這個(gè)構(gòu)架基于互操作平臺以及配置文件，并擁有低成本和可伸縮嵌入式的優(yōu)點(diǎn)。搭建物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺，有利于研究成果的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)學(xué)研對，是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的簡單途徑。

ZigBee技術(shù)是一種新型技術(shù)，它最近出現(xiàn)，主要是依靠無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，它能夠近距離的進(jìn)行無線連接，屬于無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)。在以數(shù)據(jù)信息為載體進(jìn)行的傳輸中，ZigBee技術(shù)是主要的技術(shù)指標(biāo)，它使用起來比較安全，而且它的容量性很強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用到人類的日常通信傳輸中。

第實(shí)際生活的數(shù)據(jù)信息傳輸是以ZigBee無線傳感技術(shù)為通信網(wǎng)絡(luò)的依靠，可以建立很多網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)，同時(shí)依靠網(wǎng)絡(luò)輔助器還可以實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)通訊。因此，信息容量大的數(shù)據(jù)傳輸是ZigBee技術(shù)的主要特點(diǎn)，為了避免在傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候發(fā)生信號碰撞，產(chǎn)生不穩(wěn)定的傳輸，它采用了高效的碰撞避免機(jī)制，較好地保障了數(shù)據(jù)的安全傳輸。ZigBee技術(shù)的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是兼容性能很強(qiáng)大，在進(jìn)行操作時(shí)，可以連接家庭中的控制網(wǎng)絡(luò)，而且不會(huì)發(fā)生碰撞，能很好地與網(wǎng)絡(luò)相融合。

第ZigBee系統(tǒng)的持續(xù)時(shí)間不長，啟動(dòng)它的通信運(yùn)作，用十五到三十分鐘就可以了，在這么簡短的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)能夠快速地接收到用戶發(fā)來的一切信息，而且在使用ZigBee技術(shù)的時(shí)候，它的工作時(shí)間很短，能耗非常的低，能節(jié)約成本地持續(xù)發(fā)展下去。ZigBee在收發(fā)信息時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能很好節(jié)約電。工作時(shí)間能夠持續(xù)一到兩年，滿足每個(gè)家庭的普通需要。ZigBee技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，作為一種新型技術(shù)，被普遍使用在很多網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上。

ZigBee作為一項(xiàng)新型的無線通信技術(shù)，其具有傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)所不可比擬的優(yōu)勢，既能夠?qū)崿F(xiàn)近距離操作，又可降低能源的消耗。又如，相較于藍(lán)牙等無線通信技術(shù)，ZigBee無線通信技術(shù)可有效降低使用成本，即便數(shù)據(jù)處理的速率并不高，然而，值得肯定的是，ZigBee無線通信技術(shù)更為便利，可作為眾多用戶的理想選擇。對于ZigBee無線通信技術(shù)的特征而言，主要表現(xiàn)為：

其一，ZigBee能源消耗顯著低于其他無線通信技術(shù)。通常而言，ZigBee開展傳輸處理過程中對應(yīng)需求的功率為1MW。倘若ZigBee進(jìn)入休眠狀態(tài)，則其所需的功率將更低。通俗來講，通過為裝置有ZigBee的設(shè)備配備兩節(jié)5號電池，該設(shè)備便可持續(xù)運(yùn)行超過6個(gè)月的時(shí)間。

其二，ZigBee研發(fā)及使用所需投入的成本偏低?，F(xiàn)階段，ZigBee的成本普遍無需交付專利費(fèi)。通常情況下，應(yīng)用ZigBee過程中僅需交付最初的6美元，后續(xù)的實(shí)際操作便不會(huì)產(chǎn)生更高的費(fèi)用。由此表明，ZigBee的研發(fā)及使用成本可為廣大用戶所接受。

其三，ZigBee具有較高的安全可靠性。ZigBee可實(shí)現(xiàn)十分完備的檢測功能，同時(shí)在應(yīng)用ZigBee時(shí)需要進(jìn)行反復(fù)的檢驗(yàn)流程。如此一來，切實(shí)確保了ZigBee的安全可靠性。另外，ZigBee在傳輸數(shù)據(jù)過程中可確保數(shù)據(jù)流的相對平行性，換而言之，ZigBee可為數(shù)據(jù)提供寬廣的傳輸空間。

①低功耗。在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號干電池可支持1個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6～24個(gè)月，甚至更長。這是ZigBee的突出優(yōu)勢。相比較，藍(lán)牙能工作數(shù)周、WiFi可工作數(shù)小時(shí)。

TI公司和德國的Micropelt公司共同推出新能源的ZigBee節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)采用Micropelt公司的熱電發(fā)電機(jī)給TI公司的ZigBee提供電源。

②低成本。通過大幅簡化協(xié)議(不到藍(lán)牙的1/10)，降低了對通信控制器的要求，按預(yù)測分析，以8051的8位微控制器測算，全功能的主節(jié)點(diǎn)需要32KB代碼，子功能節(jié)點(diǎn)少至4KB代碼，而且ZigBee免協(xié)議專利費(fèi)。每塊芯片的價(jià)格大約為2美元。

③低速率。ZigBee工作在20～250kbps的速率，分別提供250kbps(4GHz)、40kbps(915MHz)和20kbps(868MHz)的原始數(shù)據(jù)吞吐率，滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。

④近距離。傳輸范圍一般介于10～100m之間，在增加發(fā)射功率后，亦可增加到1～3km。這指的是相鄰節(jié)點(diǎn)間的距離。如果通過路由和節(jié)點(diǎn)間通信的接力，傳輸距離將可以更遠(yuǎn)。

⑤短時(shí)延。ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。相比較，藍(lán)牙需要3～10s、WiFi需要3s。

⑥高容量。ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)，最多一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可管理254個(gè)子節(jié)點(diǎn)；同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)。

⑦高安全。ZigBee提供了三級安全模式，包括安全設(shè)定、使用訪問控制清單(AccessControlList,ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AES128)的對稱密碼，以靈活確定其安全屬性。

⑧免執(zhí)照頻段。使用工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻段，915MHz(美國)，868MHz(歐洲)，4GHz(全球)。

2023年1月27日消息，由近600家致力于物聯(lián)網(wǎng)開放標(biāo)準(zhǔn)的公司所組成的CSA連接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟近期宣告發(fā)布Zigbee標(biāo)準(zhǔn)新功能ZigbeeDirect，可利用隨處可見且操作方便的低功耗藍(lán)牙(BLE)設(shè)備，簡化Zigbee新設(shè)備的入網(wǎng)和已有設(shè)備的控制。

ZigBee協(xié)議屬于高級通信協(xié)議，是基于上世界的IEEE協(xié)會(huì)制定的802協(xié)議，主要約束了網(wǎng)路的無線協(xié)議、通訊協(xié)議、安全協(xié)議和應(yīng)用需求等方面的標(biāo)準(zhǔn)，其有效轉(zhuǎn)播速率可以達(dá)到300Kbps（千比特率）。和計(jì)算機(jī)通信的模式類似，ZigBee的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是分層結(jié)構(gòu)，自下而上主要由五層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其中包括用戶層，ZigBee聯(lián)盟和IEEE4協(xié)議。

Zigbee的結(jié)構(gòu)分為4層：分別是物理層，MAC層，網(wǎng)絡(luò)/安全層和應(yīng)用/支持層。其中應(yīng)用/支持層與網(wǎng)絡(luò)/安全層由Zigbee聯(lián)盟定義，而MAC層和物理層由IEEE4協(xié)議定義，以下為各層在Zigbee結(jié)構(gòu)中的作用：

物理層：作為Zigbee協(xié)議結(jié)構(gòu)的最低層，提供了最基礎(chǔ)的服務(wù)，為上一層MAC層提供了服務(wù)，如數(shù)據(jù)的接口等等。同時(shí)也起到了與現(xiàn)實(shí)（物理）世界交互的作用；

MAC層：負(fù)責(zé)不同設(shè)備之間無線數(shù)據(jù)鏈路的建立，維護(hù)，結(jié)束，確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳送和接收；

網(wǎng)絡(luò)/安全層：保證了數(shù)據(jù)的傳輸和完整性，同時(shí)可對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密；

應(yīng)用/支持層：根據(jù)設(shè)計(jì)目的和需求使多個(gè)器件之間進(jìn)行通信。

Zigbee協(xié)議在滿足條件的情況下，協(xié)調(diào)器將會(huì)自動(dòng)組網(wǎng)。Zigbee組網(wǎng)有兩個(gè)鮮明的特點(diǎn)：①一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)的理論最大節(jié)點(diǎn)數(shù)就是2的16次方也就是65536個(gè)節(jié)點(diǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過藍(lán)牙的8個(gè)和Wifi的32個(gè)。②網(wǎng)絡(luò)中的任意節(jié)點(diǎn)之間都可進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。在有模塊加入和撤出時(shí)，網(wǎng)絡(luò)具有自動(dòng)修復(fù)功能。這里有一個(gè)簡單的例子：當(dāng)一些人各自擁有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模塊終端時(shí)，只要他們在網(wǎng)絡(luò)模塊通信的范圍內(nèi)自動(dòng)找到對方，他們就可以快速形成互連的網(wǎng)絡(luò)。由于人員的流動(dòng)，他們之間的網(wǎng)絡(luò)連接也會(huì)發(fā)生變化。因此，該模塊還可以通過重新搜索通信對象，確定它們之間的聯(lián)系來重置原始網(wǎng)絡(luò)，這就是Zigbee的自組網(wǎng)。

ZigBee聯(lián)盟在IEEE4標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上開發(fā)了一套有關(guān)組網(wǎng)和應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)，與IEEE僅制定物理層(PHY)和媒體訪問控制子層(MAC)底層標(biāo)準(zhǔn)不同，ZigBee聯(lián)盟對網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層及其配套的支持子層、安全子層都進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。因此，一個(gè)由終端廠商所實(shí)現(xiàn)的完整的ZigBee產(chǎn)品應(yīng)由高層的應(yīng)用規(guī)范、應(yīng)用支持子層、ZigBee設(shè)備對象(ZDO)子層、網(wǎng)絡(luò)層、MAC和PHY組成。網(wǎng)絡(luò)層及其以上標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議由ZigBee聯(lián)盟制定，IEEE4只負(fù)責(zé)PHY和MAC標(biāo)準(zhǔn)。

ZigBee標(biāo)準(zhǔn)與IEEE4標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)合，使其產(chǎn)品同時(shí)具有低功耗、易組網(wǎng)、短距離互聯(lián)等特性，因此認(rèn)為其應(yīng)用在傳感器網(wǎng)絡(luò)/物聯(lián)網(wǎng)時(shí)具有相當(dāng)大的優(yōu)勢。間時(shí)，ZigBee聯(lián)盟所制定的標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了整個(gè)開放式系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)的七層協(xié)議，非常利于廠家的實(shí)現(xiàn)。因此，在涉及到傳感器網(wǎng)絡(luò)/物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品和解決方案時(shí)，ZigBee都被認(rèn)為是一種成熟的解決方案。

ZigBee標(biāo)準(zhǔn)采用分層、跨層設(shè)計(jì)，由一系列的子層和層間接口構(gòu)成。每層為其上層提供一組特定的服務(wù)：數(shù)據(jù)實(shí)體提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，管理實(shí)體提供全部其他服務(wù)。每個(gè)服務(wù)實(shí)體通過一個(gè)服務(wù)接入點(diǎn)(SAP)為其上層提供服務(wù)接口。并且每個(gè)SAP提供一系列的基本服務(wù)指令完成相應(yīng)的功能。它雖然是基于標(biāo)準(zhǔn)的七層開放式系統(tǒng)互聯(lián)模型，但僅對那些涉及ZigBee的層子以定義。IEEE4標(biāo)準(zhǔn)定義了最下面的兩層：物理層和媒體訪間控制子層，ZigBee聯(lián)盟提供網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層(APL)框架的設(shè)計(jì)。其中，應(yīng)用層框架包括應(yīng)用支持子層(APS)、ZigBee設(shè)備對象和由終端廠商制定的應(yīng)用對象。

相比于常見的無線通信標(biāo)準(zhǔn)，ZigBee協(xié)議套件緊湊而簡單，具體實(shí)現(xiàn)的要求較低。

2012年4月，國際ZigBee聯(lián)盟推出了ZigBeeLightLink，便意味著設(shè)定了共同標(biāo)準(zhǔn)，可有效地解決上述問題。通過全球主要照明設(shè)備制造商的共同開發(fā)，ZLL不僅定義了一種先進(jìn)的燈控應(yīng)用信息傳遞協(xié)議，而且還納入一種簡單的配置機(jī)制，使消費(fèi)者可以開箱即用，系統(tǒng)配置就像按一下按鈕一樣簡單。除了這些新特點(diǎn)外，ZLL具有所有ZigBee網(wǎng)絡(luò)的固有技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了基于IEEE4的低功率、低成本、健壯、安全的無線網(wǎng)絡(luò)。

ZigBeeLightLink的總體特點(diǎn)：

可靠、穩(wěn)健的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，且與其它ZigBee標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)備兼容

主要照明設(shè)備制造商構(gòu)建全球生態(tài)系統(tǒng)，為終端用戶創(chuàng)造價(jià)值

遍布全球的成熟產(chǎn)業(yè)鏈——低成本、高性能的SoC解決方案

ZigBeeBuldingAutomation是能夠?qū)ι虡I(yè)樓宇系統(tǒng)進(jìn)行安全可常監(jiān)控與控制的互操作性產(chǎn)品的全球標(biāo)準(zhǔn)，它是唯BACnet@認(rèn)可的商業(yè)樓宇無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。利用ZigBeeBuildingAutomation的產(chǎn)品使樓字擁有者和運(yùn)營者能夠控制里多樓宇類型(以前不能覆蓋的房間或破感區(qū)域)，這都要?dú)w功于其低功耗無線運(yùn)作?，F(xiàn)有的有線BACnet樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)可以更低的運(yùn)作成本、更方便地進(jìn)行拓展。這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)由眾多聯(lián)盟成員共同制定，Conver-genceWireless、江森自控施耐德電氣、西門子、英格索和Ubilogixn做出了巨大貢獻(xiàn)。

ZigBee是一種新興的短距離、低速率、低功耗無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)提案。ZigBee此前被稱作“HomeRFLite”或“FireFly”無線技術(shù)，主要用于近距離無線連接。它有自己的無線電標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很低的功耗，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器，因此它們的通信效率非常高。這些數(shù)據(jù)就可以進(jìn)入計(jì)算機(jī)用于分析或者被另外一種無線技術(shù)如wiMax收集。ZigBee的目標(biāo)市場主要有PC外設(shè)(鼠標(biāo)、鍵盤、游戲操控桿)、消費(fèi)類電子設(shè)備(TV、VCR、CD、VCD、DVD等設(shè)備上的遙控裝置)、家庭內(nèi)智能控制(照明、煤氣計(jì)量控制及報(bào)警等)、玩具(電子寵物)、醫(yī)護(hù)(監(jiān)視器和傳感器)、工控(監(jiān)視器、傳感器和自動(dòng)控制設(shè)備)等非常廣闊的領(lǐng)域。

ZigBee技術(shù)的先天性優(yōu)勢，使得它在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)逐漸成為一個(gè)主流技術(shù)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、智能家居等領(lǐng)域得到大規(guī)模的應(yīng)用。例如，它可用于廠房內(nèi)進(jìn)行設(shè)備控制、采集粉塵和有毒氣體等數(shù)據(jù)；在農(nóng)業(yè)，可以實(shí)現(xiàn)溫濕度、PH值等數(shù)據(jù)的采集并根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果進(jìn)行灌溉、通風(fēng)等聯(lián)動(dòng)動(dòng)作；在礦井，可實(shí)現(xiàn)環(huán)境檢測、語音通訊和人員位置定位等功能。

ZigBee無線通信技術(shù)憑借其一系列特征優(yōu)勢，因而在眾多智能家居中得到廣泛推廣，而對于該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，離不開因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有力支持。因?yàn)榧揖臃课萁ㄖ娣e存在一定局限性，由此為ZigBee無線通信技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)造了適用條件。ZigBee無線通信技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用，主要表現(xiàn)為：其一，打造整體性ARM，以實(shí)現(xiàn)對不同家居的智能控制；其二，選擇合理區(qū)域安裝ZigBee路由設(shè)備，建立起其與對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的有效連接；其三，對一系列終端設(shè)備開展ZigBee模塊合理安裝，以實(shí)現(xiàn)不同信息的有效交互。在實(shí)踐應(yīng)用中，可采取適用的控制手段，諸如遙控器控制、聲音控制等，即為可通過遙控器裝置對冰箱制冷、微波爐等進(jìn)行指令控制；可通過聲音指令以實(shí)現(xiàn)對電視機(jī)的開機(jī)或關(guān)機(jī)操作，等等。為了確?？刂频母咝?，應(yīng)當(dāng)保證信號口的有效連接，唯有如此方可實(shí)現(xiàn)對家居設(shè)備的有效控制。將ZigBee無線通信技術(shù)應(yīng)用于智能家居領(lǐng)域，一方面可提高家居操作的便捷性，縮減家居成本；另一方面可提高人們的生活居住體驗(yàn)，切實(shí)彰顯該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)用性。除此之外，ZigBee無線通信技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)有效的信號抗干擾功能，為人們創(chuàng)造便利的同時(shí)，還可縮減對其他用戶造成的信號干擾。

隨著倉儲物流系統(tǒng)的推廣，對于無限數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用需求呈現(xiàn)出不斷攀升的趨勢，于此期間，特別對無線通信技術(shù)提出了高效、低成本的要求，所以，ZigBee無線通信技術(shù)憑借其安全可靠、多路徑路由方式等特征，尤為適用于倉儲物流系統(tǒng)中。對于ZigBee無線通信技術(shù)在倉儲物流系統(tǒng)中的實(shí)踐應(yīng)用，具體而言：其一，對現(xiàn)場車輛的調(diào)度安排。因?yàn)檐囕v與控制臺相互間的聯(lián)系尤為重要，而常規(guī)無線通信協(xié)議難以確?？稍趥}儲物流此類應(yīng)用環(huán)境中的傳輸距離，所以可引入ZigBee無線通信技術(shù)以實(shí)現(xiàn)對該部分問題的有效解決。其二，可將網(wǎng)狀ZigBee無線通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于倉儲物流中，依托數(shù)據(jù)接力、動(dòng)態(tài)路由等途徑，切實(shí)保證全面系統(tǒng)通信的可靠性、高效性。其三，對于倉儲物流中的車輛而言，它們的總是要進(jìn)行不斷的移動(dòng)，而常規(guī)無線通信協(xié)議在找尋最佳路徑時(shí)總是會(huì)表現(xiàn)出靈活性不足的問題，而通過對ZigBee無線通信技術(shù)的應(yīng)用，憑借其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可滿足信息傳輸路徑不斷轉(zhuǎn)變的需求，并可靈活提供一條理想的傳輸路徑以確保通信的質(zhì)量。所以，依托設(shè)置科學(xué)適用的ZigBee節(jié)點(diǎn)，可促進(jìn)全面物流倉儲系統(tǒng)的健康穩(wěn)定運(yùn)行。

2022年，中移物聯(lián)網(wǎng)攜手ZETA構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)，助力汽車供應(yīng)鏈借“技”突圍?；趜igbee技術(shù)的智能家居對象控制與組網(wǎng)方案研究基于Zigbee技術(shù)的智能家居對象控制與組網(wǎng)方案研究

隨著科技的快速發(fā)展，智能家居技術(shù)逐漸融入日常生活，讓人們的生活更加便捷和舒適?？刂萍夹g(shù)和組網(wǎng)方案是智能家居的關(guān)鍵組成部分，其中Zigbee技術(shù)在其中發(fā)揮著重要的作用。本文將深入探討基于Zigbee技術(shù)的智能家居對象控制與組網(wǎng)方案。

Zigbee技術(shù)、智能家居、對象控制、組網(wǎng)方案、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸。

智能家居技術(shù)的發(fā)展歷史可以追溯到20世紀(jì)末，隨著互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能家居的控制技術(shù)和組網(wǎng)方案也得到了不斷的改進(jìn)和完善。Zigbee技術(shù)作為一種低功耗、低數(shù)據(jù)速率的無線通信技術(shù)，在智能家居領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

智能家居對象控制主要針對不同的家居設(shè)備，如照明設(shè)備、窗簾、空調(diào)等。通過對這些設(shè)備進(jìn)行智能化控制，可以實(shí)現(xiàn)對家居環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)化控制。具體的控制技術(shù)和方法如下：

照明設(shè)備：通過安裝Zigbee無線模塊，實(shí)現(xiàn)對照明設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，可以輕松調(diào)整照明設(shè)備的亮度和顏色，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)開關(guān)燈等功能。

窗簾：在窗簾軌道上安裝Zigbee無線模塊，與室內(nèi)控制系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)窗簾的遠(yuǎn)程開閉和定時(shí)開關(guān)窗等功能。

空調(diào)：通過加裝Zigbee無線模塊，實(shí)現(xiàn)空調(diào)的遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)和溫度調(diào)節(jié)，同時(shí)還可以設(shè)置定時(shí)開關(guān)機(jī)和溫度調(diào)節(jié)等功能。

基于Zigbee技術(shù)的智能家居組網(wǎng)方案具有自組織、自修復(fù)的特點(diǎn)，可以滿足各種家居設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)需求。具體的組網(wǎng)方案如下：

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：采用星型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以家庭中心節(jié)點(diǎn)（Zigbee協(xié)調(diào)器）為核心，連接各個(gè)家居設(shè)備節(jié)點(diǎn)（Zigbee終端節(jié)點(diǎn)），實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的通信和信息交互。

通信協(xié)議：采用Zigbee通信協(xié)議，滿足低功耗、低數(shù)據(jù)速率的無線通信需求，同時(shí)具備較好的穩(wěn)定性和安全性。

數(shù)據(jù)傳輸：通過Zigbee協(xié)議規(guī)定的通信頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，各節(jié)點(diǎn)之間采用無線信號進(jìn)行通信，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通。

通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，基于Zigbee技術(shù)的智能家居對象控制與組網(wǎng)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

穩(wěn)定性：Zigbee技術(shù)具有較好的穩(wěn)定性，可以在復(fù)雜的家居環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。

準(zhǔn)確性：通過對不同的家居設(shè)備進(jìn)行精確控制，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的精確調(diào)節(jié)，提高生活的舒適度。

便捷性：通過遠(yuǎn)程控制和定時(shí)設(shè)置等方式，可以輕松實(shí)現(xiàn)對家居設(shè)備的控制，節(jié)省了人力和時(shí)間成本。

本文對基于Zigbee技術(shù)的智能家居對象控制與組網(wǎng)方案進(jìn)行了深入的研究，通過對不同的家居設(shè)備進(jìn)行智能化控制和組網(wǎng)方案的探討，實(shí)現(xiàn)了對家居環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)化控制。然而，智能家居技術(shù)的發(fā)展仍存在一些不足之處，例如設(shè)備兼容性問題、數(shù)據(jù)安全問題等，需要進(jìn)一步加以研究和完善。zigbee模塊ZigBee是一種基于標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、控制和傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)。為滿足人們對支持低數(shù)據(jù)速率、低功耗、安全性和可靠性，而且經(jīng)濟(jì)高效的標(biāo)準(zhǔn)型無線網(wǎng)絡(luò)解決方案的需求，ZigBee標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生。核心市場是消費(fèi)類電子產(chǎn)品、能源管理和效率、醫(yī)療保健、家庭自動(dòng)化、電信服務(wù)、樓宇自動(dòng)化以及工業(yè)自動(dòng)化。圍繞ZigBee芯片技術(shù)推出的外圍電路，稱之為“ZigBee模塊”，常見的ZigBee模塊都是遵循IEEE4的國際標(biāo)準(zhǔn)，并且運(yùn)行在4GHZ的頻段上，另外，歐洲的標(biāo)準(zhǔn)是868MHZ、北美是915MHZ。

Zigbee是部署無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)。它是一種短距離、低速率無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和BlueTooth之間的技術(shù)提案。Zigbee一詞源自蜜蜂群在發(fā)現(xiàn)花粉位置時(shí)，通過跳ZigZag形舞蹈來告知同伴，達(dá)到交換信息的目的。借此稱呼一種專注于低功耗、低成本、低復(fù)雜度、低速率的近程無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。

ZigBee協(xié)議是由ZigBee聯(lián)盟制定的無線通信標(biāo)準(zhǔn)，該聯(lián)盟成立于2001年8月。2002年下半年，英國Invensys公司、日本三菱電氣公司、美國摩托羅拉公司以及荷蘭飛利浦半導(dǎo)體公司共同宣布加入ZigBee聯(lián)盟，研發(fā)名為“ZigBee”的下一代無線通信標(biāo)準(zhǔn)，這一事件成為該技術(shù)發(fā)展過程中的里程碑。ZigBee聯(lián)盟現(xiàn)有的理事公司包括BMGroup，Ember公司，物聯(lián)傳感、飛思卡爾半導(dǎo)體，Honeywell，三菱電機(jī)，摩托羅拉，飛利浦，三星電子，西門子，及德州儀器。ZigBee聯(lián)盟的目的是為了在全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)上實(shí)現(xiàn)簡單可靠、價(jià)格低廉、功耗低、無線連接的監(jiān)測和控制產(chǎn)品進(jìn)行合作，并于2004年12月發(fā)布了第一個(gè)正式標(biāo)準(zhǔn)。

數(shù)據(jù)傳輸速率低：10Kb/s~250Kb/s，專注于低速率傳輸應(yīng)用

功耗低：在低功耗待機(jī)模式下，兩節(jié)普通5號電池可使用6~24個(gè)月

成本低：Zigbee數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡單，所以大大降低了成本

網(wǎng)絡(luò)容量大：網(wǎng)絡(luò)可容納65,000個(gè)設(shè)備

延時(shí)短：典型搜索設(shè)備時(shí)延為30ms，休眠激活時(shí)延為15ms，活動(dòng)設(shè)備信道接入時(shí)延為15ms。

數(shù)據(jù)安全：Zigbee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和健全功能，采用AES-128加密算法（美國新加密算法，是目前最好的文本加密算法之一），各個(gè)應(yīng)用可靈活確定其安全屬性

ZigBee技術(shù)在低功耗、低成本和組網(wǎng)能力具有無可比擬的應(yīng)用優(yōu)勢

模塊總功耗:A無線模塊不工作時(shí)平均功耗22-25mW

B無線模塊工作時(shí)平均功耗130-135mW

C無線模塊工作時(shí)峰值功耗140-150mW

電流:工作電流小于55mA，待機(jī)電流小于5mA

無線傳輸距離:200-250m（外接5dB鞭狀天線），300-400m(外接9dB鞭狀天線)

42個(gè)含復(fù)用的通用數(shù)字輸入輸出口（GPIO），不復(fù)用ADC/DAC/UART/SPI/I2C/CAN功能引腳時(shí)最大為9個(gè)

3個(gè)串行外設(shè)接口（SPI），其中1個(gè)復(fù)用ADC

2個(gè)內(nèi)部集成總線接口（I2C），其中1個(gè)復(fù)用UART

4個(gè)串行通信接口（UART），其中1個(gè)復(fù)用I2C

12個(gè)模擬量輸入通道（ADC），其中2個(gè)復(fù)用DAC，4個(gè)復(fù)用SPI

任一數(shù)字引腳電壓-3VDD+3≤6V

通過部署各類濕度、光照、二氧化碳傳感器，采用無線Zigbee技術(shù)傳輸各傳感數(shù)據(jù)至系統(tǒng)平臺，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，控制空調(diào)、灌溉等設(shè)備的開關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)大棚的智能化應(yīng)用。

智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、ZigBee無線技術(shù)、智能家居-系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。

礦井人員通過佩戴基于ZigBee技術(shù)的定位卡，系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)井下坑道作業(yè)面工作人員的精確定位，及時(shí)準(zhǔn)確的提供井下人員的數(shù)量、位置、分布情況和每個(gè)人員任意時(shí)刻所在的位置及各時(shí)間段的活動(dòng)軌跡，為事故處理和救援工作提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

樓宇自動(dòng)化應(yīng)用通過將建筑物或建筑群內(nèi)的變配電器、照明、電梯、空調(diào)、供熱、給排水、消防、保安等眾多設(shè)備，通過ZigBee無線技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化管理和控制設(shè)備的運(yùn)行、安全狀況及能源使用情況?；贏RM和zigbee技術(shù)的智能家居燈光控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于ARM和Zigbee技術(shù)的智能家居燈光控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

隨著科技的進(jìn)步和人們生活質(zhì)量的提高，智能家居的概念已經(jīng)深入人心。作為智能家居的重要組成部分，燈光控制系統(tǒng)具有關(guān)鍵的作用。本文主要探討基于ARM和Zigbee技術(shù)的智能家居燈光控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

該系統(tǒng)主要由ARM控制器、Zigbee無線通信模塊、LED燈光模塊和上位機(jī)軟件等部分組成。ARM控制器作為系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)處理和協(xié)調(diào)各個(gè)模塊的工作；Zigbee無線通信模塊則負(fù)責(zé)信息的無線傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；LED燈光模塊則是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)實(shí)際控制燈光的開關(guān)和亮度；上位機(jī)軟件則為用戶提供一個(gè)可視化的界面，方便用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

ARM控制器：選用STM32F407作為主控制器，其強(qiáng)大的處理能力和豐富的外設(shè)接口能滿足系統(tǒng)的需求。

Zigbee無線通信模塊：采用CC2530作為無線通信模塊，其低功耗、高可靠性等特點(diǎn)非常適合智能家居環(huán)境。

LED燈光模塊：采用LED燈帶作為燈光模塊，可以通過調(diào)節(jié)電流實(shí)現(xiàn)亮度的調(diào)節(jié)。

嵌入式軟件：基于ARMCortex-M4核的STM32F4系列微控制器，使用C語言進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)對各硬件模塊的控制。

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