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浏览:- 发布日期:2017-07-20 18:04:15【

智能照明是智能家居中的不可或缺的一部分,而且是硬性需求,毕竟家里都要装灯的,现代人也希望灯能够带来更多的体验。不少企业投身到智慧照明领域,然而,智能照明用的通信协议却分很多种,且相互不兼容。那么那一种协议最适合用于智能照明呢?有人说zigbee,本篇就聊聊这个话题,我们先了解一下zigbee

 

根据前面文章得知,ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案,主要用于近距离无线连接。它依据802.15.4标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。

 

zigbee智能照明2

Zigbee无线数据传输网络描述

简单来说,Zigbee是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMAGSM网络。Zigbee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。

Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个Zigbee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。

与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是,Zigbee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它必须具有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立,每个基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个Zigbee“基站”却不到1000元人民币。

每个Zigbee网络节点不仅本身可以作为监控对象,例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外,每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。

 

zigbee智能照明4

Zigbee采用的自组织网通信方式

zigbee技术所采用的自组织网是怎么回事?举一个简单的例子就可以说明这个问题,当一队伞兵空降后,每人持有一个ZigBee网络模块终端,降落到地面后,只要他们彼此间在网络模块的通信范围内,通过彼此自动寻找,很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。而且,由于人员的移动,彼此间的联络还会发生变化。因而,模块还可以通过重新寻找通信对象,确定彼此间的联络,对原有网络进行刷新。这就是自组织网。

 

ZigBee技术为什么要使用自组织网来通信?

网状网通信实际上就是多通道通信,在实际工业现场,由于各种原因,往往并不能保证每一个无线通道都能够始终畅通,就像城市的街道一样,可能因为车祸,道

路维修等,使得某条道路的交通出现暂时中断,此时由于我们有多个通道,车辆(相当于我们的控制数据)仍然可以通过其他道路到达目的地。而这一点对工业现场控制而言则非常重要。

 

为什么自组织网要采用动态路由的方式?

所谓“动态路由”是指网络中数据传输的路径并不是预先设定的,而是传输数据前,通过对网络当时可利用的所有路径进行搜索,分析它们的位置关系以及远近,然后选择其中的一条路径进行数据传输。在我们的网络管理软件中,路径的选择使用的是“梯度法”,即先选择路径最近的一条通道进行传输,如传不通,再使用另外一条稍远一点的通路进行传输,以此类推,直到数据送达目的地为止。

在实际工业现场,预先确定的传输路径随时都可能发生变化,或者因各种原因路径被中断了,或者过于繁忙不能进行及时传送。动态路由结合网状拓扑结构,就可以很好解决这个问题,从而保证数据的可靠传输。

 

zigbee智能照明1

Zigbee自身的技术优势:

①低功耗。

在低耗电待机模式下,2 5 号干电池可支持1个节点工作624个月,甚至更长。这是Zigbee的突出优势。相比较,蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。现在,TI公司和德国的Micropelt公司共同推出新能源的Zigbee节点。该节点采用Micropelt公司的热电发电机给TI公司的Zigbee提供电源。

②低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10) ,降低了对通信控制器的要求,按预测分析,以80518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免协议专利费。每块芯片的价格大约为2 美元。

③ 低速率。Zigbee工作在20250 kbps的较低速率,分别提供250 kbps(2.4GHz)40kbps (915 MHz)20kbps(868 MHz) 的原始数据吞吐率,满足低速率传输数据的应用需求。

④近距离。传输范围一般介于10100 m 之间,在增加RF 发射功率后,亦可增加到13 km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远。

⑤短时延。Zigbee 的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15 ms ,节点连接进入网络只需30 ms,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要310 sWiFi 需要3 s

⑥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。

⑦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(AES 128) 的对称密码,以灵活确定其安全属性。

⑧免执照频段。采用直接序列扩频在工业科学医疗( ISM) 频段,2. 4 GHz (全球) 915 MHz(美国) 868 MHz(欧洲)

 

综上所述,zigbee非常适合智能照明。您觉得呢?

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