2016ZigBee无线智能家居最新方案方案-2015

智能家居系统的无线控制方案设计作者：张占军陈诗伟赵煜李未超来源：《科教导刊·电子版》2015年第01期摘要本方案设计了利用树莓派卡片电脑为控制服务器，ZigBee作为无线组网工具的无线智能家居控制系统。

通过该系统，用户可以通过网络端实时访问并控制树莓派向ZigBee协调器发送控制命令，并由ZigBee路由器接收协调器转发的命令，从而控制终端电器设备。

方案为智能门锁设计了用高低电平控制开闭锁；为智能窗帘设计了两个电机正反转控制窗帘的开闭；为智能电灯设计了通过调光模块调节电灯亮度。

关键词树莓派 ZigBee 智能家居中图分类号：TN873 文献标识码：A智能家居作为一个新兴产业，正于一个成长发展期，技术的发展更新正是物联网智能家居发展方向。

当前，智能家居系统尚未有统一的行业标准，其控制方式也形式多样，但有线连接控制的方式居多，与无线相比，安装工作和使用维护的方便性都要逊一筹。

随着近两年Wi-Fi、蓝牙和ZigBee等技术突飞猛进地发展和广泛应用，无线技术和设备已带给人们诸多便利，悄然改变着人们传统的生活习惯。

本方案在现有智能家居技术的背景下，研究无线智能家居的控制。

1 主要开发设备及环境1.1 系统控制设备本方案以当前迅速兴起的树莓派（Raspberry Pi）作为系统控制设备。

它是一款基于Linux 系统的、只有一张信用卡大小的卡片式计算机，内存为256M、CPU为ARM1176JZF-S，具有多媒体处理能力，具有体积小、价格低廉、功能强大的特点。

通过通用端口（GPIO）来控制外连设备，简单的说就是给其26个针脚赋值高低电平，以达到对外部设备的控制。

1.2 无线通信设备随着物联网的发展，衍生出来的无线连接方式多种多样，红外、蓝牙、Wi-Fi和ZigBee等都已成为开发人员研究方向。

与蓝牙等相比，ZigBee在家庭自动化控制中，在功耗、距离和组网容量、时延短等方面稍有优势，而Wi-Fi则在连接互联网、智能手机和个人电脑方面表现更好，因此本方案设计使用了两种无线通信技术：Wi-Fi和ZigBee。

zigbee无线方案随着物联网技术的发展，无线传感器网络越来越受到人们的关注。

而在众多的无线传感器网络中，ZigBee无线方案因其低功耗、低速率和低成本等特点，成为了众多应用场景下的首选。

一、ZigBee无线方案的特点ZigBee无线方案是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速率、低功耗、低成本的无线传感器网络。

ZigBee无线方案的主要特点有：1、低功耗：ZigBee协议采用了睡眠和唤醒机制，将节点在不参与通信时进入睡眠状态，从而降低功耗。

2、低速率：ZigBee的最高通信速率为250kbps，适合低速率、低带宽的应用场景。

3、低成本：由于ZigBee无线方案采用了低功耗设计，使得节点可以采用AA、AAA等干电池作为电源，从而降低了成本。

4、简单部署：由于ZigBee节点之间的通信是以星型网络的形式建立的，因此节点之间的部署非常简单。

二、ZigBee无线方案的应用场景1、智能家居：随着智能家居的兴起，ZigBee无线方案成为了智能家居的重要支撑技术之一。

在智能家居中，ZigBee节点可以用于控制照明、温度、门窗等设备，从而实现智能家居的全面控制。

2、工业自动化：在工业自动化领域，ZigBee无线方案可以用于工厂设备的监测和控制。

通过ZigBee节点采集设备的状态信息，并将其传输给服务器，从而实现对设备的实时监测。

3、智能交通：在智能交通中，ZigBee无线方案可以用于车辆间通信。

通过ZigBee节点的交互，可以实现车辆之间的协同工作，更好地实现车流量的控制。

三、ZigBee无线方案的技术难点1、网络拓扑结构：在ZigBee网络中，节点之间的通信是基于星型拓扑结构实现的。

由于节点数量不受限制，因此如何设计网络拓扑结构，使得网络的稳定性得到保证，是ZigBee无线方案需要解决的问题。

2、节点安全性：在无线传感器网络中，由于节点数量众多，节点安全性尤为重要。

ZigBee无线方案需要解决节点之间的安全问题，从而保护节点的数据安全。

智能家居解决方案一、智能家居系统总体概述1．什么是智能家居想象一下：您准备欣赏电视节目，在您说“看电视新闻联播”这句话的时候，电视打开了，频道调整到中央一台，窗帘拉上了，房间的光线逐渐调整到最适宜看电视的程度……或者，在您回家的路上，自动为您提前打开空调，调整室内温度到合适程度，接通通风装置，调节好室内的光线；把您预先准备好的食物用微波炉加热。

这样，您一回来就可以享受到清新的空气、舒适的环境，或许还有一杯热茶。

这看起来就想科幻影片里描写的一样，可是事实上，这样的生活已经近在咫尺智能家居系统是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理于一体的高效、舒适、安全、便利的居住环境。

将各种与信息相关的住宅设备通过家庭内网络连接起来，并保持这些设备与住宅的协调，有效地实现住户与外界的沟通和联系，支持即插即用的多种接入，包括电话、传真、高速数据网络、xDSL接入等。

智能家居的自动控制系统可以实现在远方用电话控制家电设备；自动传送水电煤气的读数，智能住宅配备的保安系统遇火灾及偷盗紧急情况时会自动向主人和物业管理单位报警。

智能家居系统利用先进的信号传送和微处理器技术，来集成或控制家中的电子电器产品或系统，例如计算机、照明系统、厨房设备、保安系统、暖气及冷气系统、通讯系统、视频及音响系统等，使家庭更为舒适、安全、高效和节能。

一方面，系统会自动参考来自各个传感器中的信号做出相应的一系列操作，另一方面主人可以通过键盘、触摸屏、计算机、手持遥控器等人机接口来控制家中的电子电器产品。

2．智能家居与其他类型智能家居的区别目前国内的智能家居产品从技术和功能上讲主要分为以下几类：总线技术类、电力线载波类、无线通讯类，而无线通讯类主要是433/315和ZIGBEE2.4G两种技术。

推荐的三室二厅二卫智能家居解决方案二.实现功能介绍1）清晨4：30面包机开始准备早餐。

清晨6：30，主人还在熟睡中，卫生间取暖设备、热水器开始工作。

基于Zigbee和红外的智能家居控制系统作者：张威来源：《现代职业教育·职业培训》2016年第11期[摘要] 基于Zigbee技术的红外类家居设备控制器，可以通过传感器检测温度、湿度等信号来随时控制家居设备的工作状态，达到节能的目的，并支持手动操作和实时显示。

[关键词] Zigbee；智能网关；红外控制器；传感器[中图分类号] TN919 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）33-0121-01随着物联网的兴起和家电智能化的浪潮，消费者希望能够简便地将各种家居设备连接到一起，进行统一集中控制，并能进行远程管理。

而目前智能家居还没有统一的规范和标准，各个厂家的设备难以互联。

本文通过结合Zigbee和红外控制系统，实现了一套通用的智能家居控制系统。

一、总体设计方案Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议，是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术，并具有自组网能力。

使用Zigbee技术进行家居设备网络连接，每个终端节点通过自带学习功能的红外模块，实现对红外遥控类家居设备的统一控制。

并且可通过传感器实时检测状态，实现自动控制家居设备的工作模式。

基于Zigbee技术的红外类家居设备控制器，包括AC/DC电源电路模块、电平转换模块、Zigbee模块、CPU控制模块、红外学习模块、手动控制按键、传感器检测模块和LCD显示模块。

电平转换模块由MAX232芯片及辅助电路构成，两端通过232芯片分别与Zigbee模块和CPU控制模块对接。

Zigbee模块由无线定位模块和智能网关构成无线通信单元。

CPU控制模块采用双串口STC12C5A60S2单片机。

传感检测模块包括温度信号传感器、湿度信号传感器和无线红外入侵探测器。

LCD显示模块采用12864液晶模块。

Zigbee模块的TTL电平是3.3V。

CPU控制模块的TTL电平是5V。

AC/DC电源电路模块将220V交流电变换成5V直流电。

基于ZigBee 的无线智能家居控制系统的设计摘要：本文将ZigBee 技术应用到智能家居系统中，提出了一种以ZigBee 技术为基础的智能家居系统设计方案。

该系统以STM32F103VCT6 为控制核心，选择了合适的ZigBee 模块进行硬件电路设计，实现对家居环境的检测与控制。

结果表明，该系统运行稳定，具有广泛的应用前景。

关键词：智能家居 ZigBee 嵌入式系统一、引言随着人们生活水平的提高以及计算机技术、通信技术和网络技术的发展，智能家居逐渐成为未来家居生活的发展方向。

智能家居不仅能给用户提供安全、健康和舒适的生活环境，而且用户能够远程监控自己的家居状态和控制家庭电器设备。

在智能家居控制系统中，采用无线网络技术可以解决有线网络布线麻烦，网络节点多，使用电缆数量庞大等问题，更符合家庭网络简洁性、灵活性、模块化、扩展性及独立性的通信特点，将无线网络技术应用于家庭网络己经成为主流趋势。

本文结合实际设计了一种家居无线控制系统，并对其进行了实现。

二、系统设计的结构与功能本文构造了一个基本的智能家居系统，功能具体描述如下：（1）安防功能。

目前家庭安防系统主要功能是监控非法闯入和门的开关等。

一旦出现问题事件，系统会自动发出相应的信号给主控制器，及时通知用户有情况发生。

（2）家电控制。

对家电实行智能控制，用一个便携的触摸屏控制器就可以控制家里的任何电器，包括电视机、冰箱、空调、电脑等，还可以实现定时开关电器等功能。

（3）灯光控制。

根据不同的室内自然光强度，可以智能地调节发光强度，外加的光敏控制元件可以感测外而光的强度，并且根据实际设定的要求自动调节光照强度。

智能家居控制系统依靠一个控制中心来对整个家居进行控制，使用ZigBee 技术组建了一个无线传感器网络作为各个功能部件之间的数据传输和控制的枢纽。

控制信号通过遥控器发送到控制中心，控制中心接受控制信号进行分析处理发出控制命令到各个开关并接受反馈信号将信号显示在显示屏上。

zigbee无线方案ZigBee是一种低功耗、短距离无线通信技术，被广泛应用于物联网和智能家居领域。

本文将探讨ZigBee无线方案的原理、特点以及在不同领域的应用。

一、ZigBee无线方案的原理ZigBee无线方案基于IEEE 802.15.4标准，采用2.4GHz的ISM频段进行通信。

该方案通过创建一个自组织、自适应的无线网络，实现设备之间的低功耗、低数据传输速率的通信。

ZigBee网络由一个协调器（Coordinator）、若干个路由器（Router）和若干个终端设备（End Device）组成。

协调器作为网络的控制中心，负责网络的管理和数据的路由。

路由器可以与其他设备进行通信并转发数据，终端设备则主要用于传感器数据的采集。

二、ZigBee无线方案的特点1. 低功耗：ZigBee设备在待机时能耗极低，在传输数据时也能保持较低的功耗，适合长时间运行的应用场景。

2. 低速率：ZigBee网络的数据传输速率较低，适用于对数据传输实时性要求不高的场景，如温度、湿度等环境监测。

3. 自组织网络：ZigBee设备能够自动组网，设备之间的网络拓扑结构可以根据需求进行动态调整，提高了网络的灵活性和扩展性。

4. 安全性：ZigBee网络支持多种安全机制，如加密、认证等，保障数据的机密性和完整性，并防止网络遭受恶意攻击。

5. 成本低廉：ZigBee芯片和设备的成本相对较低，使其成为物联网和智能家居等领域的常用无线通信技术。

三、ZigBee无线方案的应用1. 智能家居：ZigBee无线方案广泛应用于智能家居领域。

通过ZigBee技术，灯光、窗帘、温控设备等可以相互连接，实现智能化的远程控制和自动化管理，提升居住的舒适度和便利性。

2. 工业控制：ZigBee无线方案在工业自动化控制中也得到广泛应用。

通过部署ZigBee传感器网络，可以实现对工作环境、设备运行状态等参数的实时监测和控制，提高生产效率和安全性。

3. 物流跟踪：ZigBee无线方案可以应用于物流行业中的货物跟踪和管理。

基于ZigBee无线传感器网络的智能家居系统苏李果;朱燕【摘要】随着电子、计算机和通信技术的发展以及人们生活水平的提高，人们对每日息息相关的家居功能有了更高的期望。

为了改进现有大多数现场总线式系统布线和维护难的局面，提出了一种基于 ZigBee 无线传感器网络的智能家居系统实现方案。

该系统包括ZigBee无线传感器网络、智能家居网关和移动手机终端三个部分，可以通过智能家居网关直观地掌握所有节点上各种传感器的工作状态，集中对各种电器进行控制，并可通过移动手机终端实现远程控制。

经测试该系统运行良好，达到了预期的设计目标。

%With the rapid development of electronic, computer and communication technology and the improvement ofpeople's living standard, people have higher expectations for the home furnishing function. To improve the difficult situation of wiring and maintenance in the most fieldbus system, this paper provides a smart home system solution based on ZigBee Wireless Sensor network. This System includes ZigBee Wireless Sensor network, smart home system gateway and mobile phone end device. Users can master the working state of all the sensors in the nodes intuitively, and they can centralize control the Electrical appliances. And the remote control mode can be realized through a mobile terminal, too. After the test, this system works well and reaches the desired design goal.【期刊名称】《计算机系统应用》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】5页(P66-70)【关键词】ZigBee;无线传感器网络;智能家居;协调器节点;终端节点【作者】苏李果;朱燕【作者单位】闽西职业技术学院电气工程系，龙岩 364021;娄底职业技术学院电子信息工程系，娄底 417000【正文语种】中文21世纪是信息化的时代, 随着电子、计算机和通信技术的发展以及人们生活水平的提高, 人们对每日息息相关的家居功能有了更高的期望. 不仅要求住宅能满足一般的居住需求, 还越来越多地注重家庭生活中每个成员的安全、舒适与便利程度. 这样的需求促进了智能家居产品诞生, 它的基础平台是住宅, 集合了建筑布线、互联通信、家居安防、系统自控及音视频技术, 创建了一个高效的日常生活事务的管理系统, 有效地提升了家庭生活的安全、方便和舒适性, 并满足人们对于环保的需求. 自20世纪末智能家居的理念引入到国内, 经过了十多年的发展, 我国的智能家居的发展进入了融合演变期, 呈现快速增长的势头. 但目前大多数系统还是采用现场总线式的连接方式, 给布线安装和维护方面带来了不便[1]. 基于上述原因, 本文提出了一种基于ZigBee无线传感器网络的智能家居系统实现方案.1 系统架构与工作原理本系统主要由三部分构成: ZigBee无线传感器网络、智能家居网关和移动手机终端.ZigBee无线传感器网络由多个终端节点和一个协调器组成, 每个终端节点根据实际的监测需求连接多种传感器或受控设备——如温度、湿度、有毒气体、光敏、窗帘电机、红外遥控转发器等. 它将采集到的传感器数据汇聚至协调器, 并接收协调器发来的命令. 协调器通过UART串口连接智能家居网关, 负责与上位机控制软件进行交互.智能家居网关是整个系统的控制核心, 它是内部ZigBee无线传感器网络与外部互联网连接的中转站. 它具备可视化的界面, 在其上可对各终端节点的实时状态进行监控. 对内可通过ZigBee协调器转发各种查询和控制命令, 对外可提供TCP/IP Socket连接Server服务, 供移动手机终端连接, 实现无线远程监控[2].图1 系统构成2 系统硬件设计本系统中智能家居网关采用PC机作为运行环境, 因此主要对ZigBee无线传感器网络的硬件进行了设计. 系统选用了美国TI公司的CC2530作为无线通信的主控芯片, CC2530内部包含一个8051内核MCU, 拥有ADC、UART等丰富的外设资源, 同时还集成了高性能的射频收发器, 是一个典型的SOC片上系统. 它功耗极低, 数据传输响应时间短, 可满足本系统的设计需求.2.1 终端节点硬件设计终端节点需要完成传感器数据的采集, 定时发送至协调器, 并接受协调器发来的控制命令. 因此终端节点的硬件设计主要包括数据采集与控制模块、数据处理与无线通信模块和电源模块的设计.(1) 数据采集与控制模块该模块根据终端节点的需求选择各种不同的传感器或控制装置, 由于CC2530内部带A/D转换的外设功能, 因此对于输出为模拟量的传感器可以直连该芯片. 对于窗帘控制节点, 其上需连接光照强度检测传感器和控制电机的继电器. 前者选择光敏电阻, 采用分压电路的接法, 利用光照强度不同时其阻值改变导致两端电压值改变的特性, 可实现光照等级的采集, 用于窗帘自动开闭的控制. 继电器的选择应考虑其驱动电压, 由于CC2530的供电电源典型值为3.3V, 因此选择输入兼容3.3V的继电器.温湿度采集节点选择奥松电子的AM2301数字温湿度传感器, 它内部包含一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件, 并与一个高性能8位单片机相连, 采用单总线接口, 硬件电路上直连CC2530的P0.7端口, 可直接读出温湿度数据.有毒气体检测节点选择MQ-2气体传感器, 它的电导率随着空气中可燃气体浓度的增加而增大, 其输出的模拟电压值也随之变化. 本系统中将它的输出连接LM393电压比较器, 通过电位器改变比较参考电压值可进行气体报警灵敏度的调节.(2) 数据处理与无线通信模块本系统数据处理和无线通信功能分别使用CC2530内部的8051内核和射频收发器, CC2530为SOC片上系统, 具有很高的集成度, 所以其周边只需连接晶振和少量负载电容即可. 该模块连接了XTAL1和XTAL2两个晶振, 分别为32MHz和32.768KHz. 无线通信方面主要设计了天线电路, CC2530的射频输出为差分信号, 为了与天线的单端输出相连, 两者之间利用电感和电容设计了巴伦电路[3]. 在天线的选择上, 经过综合对比各种天线的性能, 选用SMA连接端子的鞭状天线. 数据处理和无线通信模块的电路原理图如图2所示.图2 数据处理与无线通信模块电路原理图(3) 电源模块本系统主要应用于家庭内部, 各个终端节点均能得到较为稳定的供电, 因此在供电方面选择电源供电. 使用5V直流电压输入, 选用AMS1117-3.3 DC/DC稳压芯片完成5V转3.3V, 为系统各个模块供电.2.2 协调器节点硬件设计协调器节点与智能家居网关连接, 它把从各终端节点汇聚的传感器数据转发到网关, 同时向各终端节点分发网关下达的控制命令. 协调器节点上无需连接传感器, 它在数据处理与无线通信模块和电源模块的硬件电路设计上与终端节点相同. 由于协调器与智能家居网关之间的连接端口为UART串口, 而且两者串口数据的电平标准不同——协调器上为RS232 TTL电平标准, PC端为USB接口标准, 因此系统选用PL2303芯片设计了USB与RS232 TTL电平互相转换的电路. PL2303芯片内置USB功能控制器、USB收发器、振荡器和带有全部调制解调器控制信号的UART, 具有较高的集成度, 在其周边只需连接12MHz晶振与两只电容即可构建最小系统. 协调器节点的USB转RS232接口的电路原理图如图3所示.图3 协调器节点的USB转RS232电路原理图3 系统软件设计系统软件设计包括ZigBee无线传感器网络中各个节点的程序设计、智能家居网关的监控软件的设计和移动手机终端软件的设计.3.1 数据通信协议由于ZigBee网络通信涉及查询和控制命令, 需要传输多种不同的传感器数据, 因此需要先对数据通信的协议进行设计. 数据以字节为单位, 系统规定了协调器节点的查询和控制命令的数据帧格式, 并对终端节点的响应帧格式进行了定义, 如表1所示. 其中“地址”为2个字节的短地址, “功能码”在Modbus协议的基础上针对实际应用进行扩展, “数据段”根据命令功能的不同和传感器数据位数的需求进行调整, “校验码”为前述内容的异或值.表1 ZigBee通信数据帧格式格式组成开始符地址功能码数据段校验码结束符字节数1 Byte2 Byte1 Byte0-N Byte1 Byte1 Byte 缩写STADDRFCDAXORED“功能码”的详细定义如表2所示, 查询命令所对应的“数据段”长度为0, 控制命令所对应的“数据段”长度为1.表2 功能码描述功能码FC描述数据长度 01查询所有终端节点的传感器数据002查询单个终端节点的传感器数据0 0A控制终端节点灯的亮灭1 Byte 0B控制终端节点窗帘开合1 Byte 0C外出模式, 关闭所有设备1 Byte3.2 终端节点程序设计终端节点的程序设计开发环境为IAR, 基于TI公司的Z-Stack 2007pro协议栈进行开发.终端节点在启动后先搜索协调器建立的网络并加入, 在传感器数据采集与上报的机制方面, 设计了两种模式, 一是定时采集自动上报; 二是只有接收到协调器发来的查询命令, 才唤醒节点采集并上报. 为了降低功耗, 系统设计以上两种形式当终端节点没有采集传感器数据时, 进入休眠状态[4]. 具体的程序工作流程如图4所示.图4 终端节点程序流程图3.3 协调器节点程序设计协调器在上电初始化后建立ZigBee网络, 收到终端节点的加入请求后, 允许其加入, 然后监听OSAL中串口接收事件或无线接收数据事件是否发生. 若收到智能家居网关通过串口发来的查询或控制命令, 则将其广播出去或单播给目标终端, 等待终端发回响应数据并通过串口发给网关, 然后再次进入监听状态. 若收到终端节点定时发来的传感器数据, 则直接通过串口发给网关, 最终也是再次进入监听状态. 具体的程序工作流程如图5所示.图5 协调器节点程序流程图3.4 智能家居网关软件设计本系统中智能家居网关以PC机Windows操作系统作为运行环境, 使用C++语言, 在Visual Studio 2005和数据库开发环境下, 设计了监控管理软件. 智能家居网关和ZigBee协调器节点之间采用UART串口连接, 使用MSComm控件实现了两者之间的串口通信[5]. 软件使用可视化控件直观地展示了终端节点上各种传感器的工作状态, 记录了温湿度的变化曲线. 同时为了扩展系统的远程控制的功能, 使用VC++中的Socket编程实现了TCP服务器端, 提供给远程移动手机终端连接. 通过该监控管理软件, 用户可直观地掌握所有传感器节点的工作情况, 并可集中对各种电器进行控制. 该监控管理软件的界面如图6所示.图6 智能家居网关监控管理软件界面3.5 移动手机终端软件设计移动手机终端选择Android系统作为运行平台. 终端软件的设计主要包括3个方面的内容: 一是与智能家居网关之间基于TCP/IP协议的socket通信; 二是各种传感器实时信息的更新与控制命令的传送; 三是人机界面的设计.Socket通信模块的程序设计使用了Android系统的进程间通信的机制 , 并加入了Service、Broadcast Receiver和Activity组件实现相关功能, 该模块的程序架构如图7所示.图7 移动手机终端socket通信模块程序架构从上图中可以看到, 用户在UI界面中启动连接socket服务的请求, 然后连入智能家居网关的socket服务器. 连接建立以后, 启动一个新线程, 用于发送控制命令以及接收返回的传感器实时信息. 同时该进程将传感器实时信息以广播的形式发给UI 界面的Receiver进行刷新显示.人机界面的设计主要包括socket服务器连接界面和主功能界面的设计. 主功能界面实现ZigBee各终端节点的传感器信息的实时显示, 如: 温度、湿度、可燃气体泄漏和光照度等, 同时设计了针对家中电器控制的功能模块, 如: 照明灯、风扇等, 情景模式页面设计了离家模式和在家模式, 可根据需要统一对各种传感器和电器进行控制. 设计好的人机界面如图8所示.图8 移动手机终端人机界面4 系统的连接实现与测评系统设计完成后, 为了验证方案的可行性, 对其进行了连接实现与测评. 取五个节点,其中一个为协调器, 通过UART串口连接智能家居网关, 其余四个为终端, 分别连接温度、湿度、可燃气体检测等传感器和照明灯等家用电器.系统测试主要包括组网的速度与稳定性、传感器数据采集的准确性、数据传输的响应速度以及各个情境模式的工作情况. 经过测试, 所有节点上电后, 协调器组建ZigBee网络, 所有终端可正常入网, 整个过程在3秒完成并稳定长时间工作. 各终端节点的传感器数据采集准确, 温湿度传感器的误差控制在±0.5℃, 可燃气体检测传感器不存在误报现象. 当终端节点采集到的传感器数据发生变化时, 智能家居网关与移动手机终端上可以接近实时地刷新显示, 响应速度较高, 可以达到设计的要求. 在“离家模式”下, 断开所有电器的电源和关闭窗帘, 并保持光照、温湿度和可燃气体检测传感器的运行, 以提供报警功能; “在家模式”下, 关闭光照检测传感器, 由人工控制窗帘的开闭, 同时打开电器的电源便于控制.综上所述, 该系统中智能家居网关监控管理软件工作正常, 可以实时显示ZigBee网络中各节点的状态, 可集中对照明灯等设备进行控制, 并可提供移动手机终端连接实现远程控制, 达到了设计目标. 该系统发挥了ZigBee无线传感器网络组网简单、自组织性强、适合小数据远程传输的特点, 可适应智能家居系统的工作环境, 具有很强的实用性.参考文献1 黄文凤.智慧家庭中的智能家居产业发展现状及趋势.集成电路应用,2013(10):16–18.2 方志忠.基于ZigBee的智能家居系统的设计与实现.电子制作,2014(10):33–34.3 南忠良,孙国新.基于ZigBee技术的智能家居系统设计.电子设计工程,2010(7):117–119.4 王小强,欧阳骏,黄宁淋.ZigBee无线传感器网络设计与实现.北京:化学工业出版社,2012.5 李景峰,杨丽娜,潘恒.Visual C++串口通信技术详解.北京: 机械工业出版社,2010. Smart Home System Based on ZigBee Wireless Sensor NetworkSU Li-Guo1, ZHU Yan21(Electrical Engineering Department of Minxi Vocational and Technical College, Longyan 364021, China)2(Telecom Department, Loudi Vocational and Technical College, Loudi 417000, China)Abstract：With the rapid development of electronic, computer and communication technology and the improvement of people's living standard, people have higher expectations for the home furnishing function. To improve the difficult situation of wiring and maintenance in the most fieldbus system, this paper provides a smart home system solution based on ZigBee Wireless Sensor network. This System includes ZigBee Wireless Sensor network, smart home system gateway and mobile phone end device. Users can master the working state of all the sensors in the nodes intuitively, and they can centralize control the Electrical appliances. And the remote control mode can be realized through a mobile terminal, too. After the test, this system works well and reaches the desired design goal.Key words：ZigBee; wireless sensor network; smart home; coordinator node; end device node①基金项目：湖南省教育厅科学研究青年项目(12B106)收稿时间：2014-11-19;收到修改稿时间:2014-12-29本系统主要由三部分构成: ZigBee无线传感器网络、智能家居网关和移动手机终端.ZigBee无线传感器网络由多个终端节点和一个协调器组成, 每个终端节点根据实际的监测需求连接多种传感器或受控设备——如温度、湿度、有毒气体、光敏、窗帘电机、红外遥控转发器等. 它将采集到的传感器数据汇聚至协调器, 并接收协调器发来的命令. 协调器通过UART串口连接智能家居网关, 负责与上位机控制软件进行交互.智能家居网关是整个系统的控制核心, 它是内部ZigBee无线传感器网络与外部互联网连接的中转站. 它具备可视化的界面, 在其上可对各终端节点的实时状态进行监控. 对内可通过ZigBee协调器转发各种查询和控制命令, 对外可提供TCP/IP Socket连接Server服务, 供移动手机终端连接, 实现无线远程监控[2].本系统中智能家居网关采用PC机作为运行环境, 因此主要对ZigBee无线传感器网络的硬件进行了设计. 系统选用了美国TI公司的CC2530作为无线通信的主控芯片, CC2530内部包含一个8051内核MCU, 拥有ADC、UART等丰富的外设资源, 同时还集成了高性能的射频收发器, 是一个典型的SOC片上系统. 它功耗极低, 数据传输响应时间短, 可满足本系统的设计需求.2.1 终端节点硬件设计终端节点需要完成传感器数据的采集, 定时发送至协调器, 并接受协调器发来的控制命令. 因此终端节点的硬件设计主要包括数据采集与控制模块、数据处理与无线通信模块和电源模块的设计.(1) 数据采集与控制模块该模块根据终端节点的需求选择各种不同的传感器或控制装置, 由于CC2530内部带A/D转换的外设功能, 因此对于输出为模拟量的传感器可以直连该芯片. 对于窗帘控制节点, 其上需连接光照强度检测传感器和控制电机的继电器. 前者选择光敏电阻, 采用分压电路的接法, 利用光照强度不同时其阻值改变导致两端电压值改变的特性, 可实现光照等级的采集, 用于窗帘自动开闭的控制. 继电器的选择应考虑其驱动电压, 由于CC2530的供电电源典型值为3.3V, 因此选择输入兼容3.3V的继电器.温湿度采集节点选择奥松电子的AM2301数字温湿度传感器, 它内部包含一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件, 并与一个高性能8位单片机相连, 采用单总线接口, 硬件电路上直连CC2530的P0.7端口, 可直接读出温湿度数据.有毒气体检测节点选择MQ-2气体传感器, 它的电导率随着空气中可燃气体浓度的增加而增大, 其输出的模拟电压值也随之变化. 本系统中将它的输出连接LM393电压比较器, 通过电位器改变比较参考电压值可进行气体报警灵敏度的调节.(2) 数据处理与无线通信模块本系统数据处理和无线通信功能分别使用CC2530内部的8051内核和射频收发器, CC2530为SOC片上系统, 具有很高的集成度, 所以其周边只需连接晶振和少量负载电容即可. 该模块连接了XTAL1和XTAL2两个晶振, 分别为32MHz和32.768KHz. 无线通信方面主要设计了天线电路, CC2530的射频输出为差分信号, 为了与天线的单端输出相连, 两者之间利用电感和电容设计了巴伦电路[3]. 在天线的选择上, 经过综合对比各种天线的性能, 选用SMA连接端子的鞭状天线. 数据处理和无线通信模块的电路原理图如图2所示.(3) 电源模块本系统主要应用于家庭内部, 各个终端节点均能得到较为稳定的供电, 因此在供电方面选择电源供电. 使用5V直流电压输入, 选用AMS1117-3.3 DC/DC稳压芯片完成5V转3.3V, 为系统各个模块供电.2.2 协调器节点硬件设计协调器节点与智能家居网关连接, 它把从各终端节点汇聚的传感器数据转发到网关, 同时向各终端节点分发网关下达的控制命令. 协调器节点上无需连接传感器, 它在数据处理与无线通信模块和电源模块的硬件电路设计上与终端节点相同. 由于协调器与智能家居网关之间的连接端口为UART串口, 而且两者串口数据的电平标准不同——协调器上为RS232 TTL电平标准, PC端为USB接口标准, 因此系统选用PL2303芯片设计了USB与RS232 TTL电平互相转换的电路. PL2303芯片内置USB功能控制器、USB收发器、振荡器和带有全部调制解调器控制信号的UART, 具有较高的集成度, 在其周边只需连接12MHz晶振与两只电容即可构建最小系统. 协调器节点的USB转RS232接口的电路原理图如图3所示.系统软件设计包括ZigBee无线传感器网络中各个节点的程序设计、智能家居网关的监控软件的设计和移动手机终端软件的设计.3.1 数据通信协议由于ZigBee网络通信涉及查询和控制命令, 需要传输多种不同的传感器数据, 因此需要先对数据通信的协议进行设计. 数据以字节为单位, 系统规定了协调器节点的查询和控制命令的数据帧格式, 并对终端节点的响应帧格式进行了定义, 如表1所示. 其中“地址”为2个字节的短地址, “功能码”在Modbus协议的基础上针对实际应用进行扩展, “数据段”根据命令功能的不同和传感器数据位数的需求进行调整, “校验码”为前述内容的异或值.“功能码”的详细定义如表2所示, 查询命令所对应的“数据段”长度为0, 控制命令所对应的“数据段”长度为1.3.2 终端节点程序设计终端节点的程序设计开发环境为IAR, 基于TI公司的Z-Stack 2007pro协议栈进行开发.终端节点在启动后先搜索协调器建立的网络并加入, 在传感器数据采集与上报的机制方面, 设计了两种模式, 一是定时采集自动上报; 二是只有接收到协调器发来的查询命令, 才唤醒节点采集并上报. 为了降低功耗, 系统设计以上两种形式当终端节点没有采集传感器数据时, 进入休眠状态[4]. 具体的程序工作流程如图4所示.3.3 协调器节点程序设计协调器在上电初始化后建立ZigBee网络, 收到终端节点的加入请求后, 允许其加入, 然后监听OSAL中串口接收事件或无线接收数据事件是否发生. 若收到智能家居网关通过串口发来的查询或控制命令, 则将其广播出去或单播给目标终端, 等待终端发回响应数据并通过串口发给网关, 然后再次进入监听状态. 若收到终端节点定时发来的传感器数据, 则直接通过串口发给网关, 最终也是再次进入监听状态. 具体的程序工作流程如图5所示.3.4 智能家居网关软件设计本系统中智能家居网关以PC机Windows操作系统作为运行环境, 使用C++语言, 在Visual Studio 2005和数据库开发环境下, 设计了监控管理软件. 智能家居网关和ZigBee协调器节点之间采用UART串口连接, 使用MSComm控件实现了两者之间的串口通信[5]. 软件使用可视化控件直观地展示了终端节点上各种传感器的工作状态, 记录了温湿度的变化曲线. 同时为了扩展系统的远程控制的功能, 使用VC++中的Socket编程实现了TCP服务器端, 提供给远程移动手机终端连接. 通过该监控管理软件, 用户可直观地掌握所有传感器节点的工作情况, 并可集中对各种电器进行控制. 该监控管理软件的界面如图6所示.3.5 移动手机终端软件设计移动手机终端选择Android系统作为运行平台. 终端软件的设计主要包括3个方面的内容: 一是与智能家居网关之间基于TCP/IP协议的socket通信; 二是各种传感器实时信息的更新与控制命令的传送; 三是人机界面的设计.Socket通信模块的程序设计使用了Android系统的进程间通信的机制 , 并加入了Service、Broadcast Receiver和Activity组件实现相关功能, 该模块的程序架构如图7所示.从上图中可以看到, 用户在UI界面中启动连接socket服务的请求, 然后连入智能家居网关的socket服务器. 连接建立以后, 启动一个新线程, 用于发送控制命令以及接收返回的传感器实时信息. 同时该进程将传感器实时信息以广播的形式发给UI 界面的Receiver进行刷新显示.人机界面的设计主要包括socket服务器连接界面和主功能界面的设计. 主功能界面实现ZigBee各终端节点的传感器信息的实时显示, 如: 温度、湿度、可燃气体泄漏和光照度等, 同时设计了针对家中电器控制的功能模块, 如: 照明灯、风扇等, 情景模式页面设计了离家模式和在家模式, 可根据需要统一对各种传感器和电器进行控制. 设计好的人机界面如图8所示.系统设计完成后, 为了验证方案的可行性, 对其进行了连接实现与测评. 取五个节点, 其中一个为协调器, 通过UART串口连接智能家居网关, 其余四个为终端, 分别连接温度、湿度、可燃气体检测等传感器和照明灯等家用电器.系统测试主要包括组网的速度与稳定性、传感器数据采集的准确性、数据传输的响应速度以及各个情境模式的工作情况. 经过测试, 所有节点上电后, 协调器组建ZigBee网络, 所有终端可正常入网, 整个过程在3秒完成并稳定长时间工作. 各终端节点的传感器数据采集准确, 温湿度传感器的误差控制在±0.5℃, 可燃气体检测传感器不存在误报现象. 当终端节点采集到的传感器数据发生变化时, 智能家居网关与移动手机终端上可以接近实时地刷新显示, 响应速度较高, 可以达到设计的要求. 在“离家模式”下, 断开所有电器的电源和关闭窗帘, 并保持光照、温湿度和可燃气体检测传感器的运行, 以提供报警功能; “在家模式”下, 关闭光照检测传感器, 由人工控制窗帘的开闭, 同时打开电器的电源便于控制.综上所述, 该系统中智能家居网关监控管理软件工作正常, 可以实时显示ZigBee网络中各节点的状态, 可集中对照明灯等设备进行控制, 并可提供移动手机终端连接实现远程控制, 达到了设计目标. 该系统发挥了ZigBee无线传感器网络组网简单、。

zigbee无线方案Zigbee 无线方案是一种适用于物联网设备连接和通信的技术。

它采用低功耗设计，便于部署和维护。

Zigbee 最初由 Zigbee 联盟于 2002 年提出，并于 2005 年在 IEEE 802.15.4 标准下进行了标准化。

Zigbee 基于 IEEE 802.15.4 标准并添加了更多的应用层协议，以实现更广泛的无线设备互联。

本文将介绍 Zigbee 的工作原理、特点、应用领域和发展趋势。

一、Zigbee 的工作原理Zigbee 无线方案采用低功耗的片上系统和无线电。

它可以支持多达 65,000 个节点，每个节点之间的距离可以达到数百米。

Zigbee 模块包括一组电子元件，包括微处理器、收发器和传感器。

这些组件可以与多个不同设备通信，如温度传感器、气体传感器或烟雾探测器。

Zigbee 无线方案采用了分层技术来组织网络。

它包括以下几层：1. 物理层：负责定义 ZR(Zigbee Router)、ZED(Zigbee End Device) 和 ZC(Zigbee Coordinator) 之间的无线通信方式；2. MAC层：负责管理数据传输和数据帧；3. 网络层：负责管理网络连接和节点间的路由；4. 应用层：为节点提供特定的应用程序。

二、Zigbee 的特点1. 低功耗：Zigbee 设备采用了极低的功耗设计，在不影响设备正常工作的情况下，可以达到长达数年的电池寿命。

2. 自组织网络：Zigbee 网络的节点可以自动配置和加入网络，形成一种自组织网络，使整个网络更加稳定和可靠。

3. 自适应：Zigbee 网络可以快速应对不同数量和类型的设备加入和退出网络，网络中的路由也会自动更新以优化网络效率。

4. 安全性高：Zigbee 网络采用了多重的加密和认证标准，保证了数据安全和隐私。

三、Zigbee 的应用领域Zigbee 无线方案被广泛用于家庭自动化、智能建筑、工业自动化等领域。

zigbee设计方案Zigbee 是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线网络技术，常用于物联网设备的通信。

下面介绍一个基于Zigbee的设计方案。

首先，我们将以家庭安全和智能化为目标设计一个Zigbee系统。

这个系统主要包括安全传感器、控制节点和中央控制器。

安全传感器是系统的基础组件之一，它可以检测房间内的烟雾、温度、窗户和门的状态等。

我们可以选择合适的Zigbee无线传感器模块作为安全传感器的核心组件，并设置定时上报数据。

控制节点是系统的核心组件，它可以接收安全传感器的数据，并根据需要采取相应的操作。

我们可以选择具有处理和存储能力的嵌入式系统作为控制节点，例如ARM处理器或者树莓派等。

控制节点通过Zigbee无线通信模块与安全传感器进行通信，并通过控制节点内的程序进行数据处理和决策。

中央控制器是系统的最高级别的组件，它可以集中管理和控制所有的控制节点。

中央控制器可以采用一台计算机或者专门的控制器设备。

通过中央控制器，用户可以远程监控和控制整个系统。

中央控制器也可以与今后的设备实现互联互通，例如智能手机、平板电脑等。

在系统的设计过程中，需要考虑一些关键因素。

首先，需要选择合适的Zigbee无线模块，并对其性能进行评估，例如通信距离、传输速率以及功耗等。

其次，安全传感器的选择也需要根据实际的安全需求来确定，例如可以选择烟雾传感器、温度传感器、窗户和门的状态传感器等。

还需要设计一个稳定可靠的通信协议，以确保传感器和控制节点之间的数据传输可靠。

最后，除了实现基本的安全功能，我们还可以通过扩展其他模块和功能来增加系统的智能化。

例如，可以添加人体红外传感器来检测房间内的人员活动，以进一步提供安全保护。

还可以添加灯光和风扇的控制模块，使系统可以根据环境变化自动调节室内的光线和温度。

综上所述，一个基于Zigbee的家庭安全和智能化系统可以通过合适的无线传感器、控制节点和中央控制器实现。

这个系统可以帮助家庭实现安全保护和智能化控制，提高家庭生活的便捷性和舒适性。

基于Zigbee无线网络智能家居系统的设计随着物联网技术的发展，智能家居逐渐成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

基于Zigbee无线网络的智能家居系统，具有低功耗、稳定性好、易于部署等优点，已经成为智能家居市场的主流方案之一。

本文基于Zigbee无线网络，设计了一种智能家居系统，实现了房间内智能控制、远程监控、自动化场景设置等功能。

一、系统架构本系统采用Zigbee协议作为无线通讯方案，由一个中心控制器和多个从节点（传感器、执行器等）组成。

中心控制器负责网关接入、协调数据传输、场景控制等功能，从节点负责数据采集、控制执行、状态反馈等功能。

系统框架图如下：二、主要功能（一）房间内智能控制在房间内，本系统可以通过多种方式进行智能控制。

例如，通过遥控器、感应器、按键等设备控制窗帘、灯光、空调等家居设备；通过语音控制、手机App等方式进行指令控制；通过温湿度等传感器控制设备自动化开启关闭等。

（二）远程监控本系统还支持远程监控，通过手机App或者远程控制器，可以随时随地对家居设备进行监控和控制。

例如，远程开启空调、关闭窗户等操作。

（三）自动化场景设置本系统可以根据用户的需求，设置自动化场景。

例如，在用户晚归前，系统自动开启门厅灯等。

三、关键技术（一）Zigbee网络通讯技术本系统采用Zigbee协议作为无线通讯方案，Zigbee可以实现低功耗、低数据速率和低成本，同时支持多种拓扑结构，支持传输距离广、建网络简便等优势。

（二）嵌入式软硬件技术本系统采用嵌入式技术，实现中心控制器和从节点的硬件设计和软件编程。

中心控制器采用单片机设计，负责Zigbee通讯协议的实现，还需要负责数据存储、计算和控制等功能。

从节点设计需要考虑信号捕获、数据转换、通讯协议实现等方面。

（三）多模式控制技术本系统支持多模式控制，用户可以通过遥控器、语音、手机App等多种方式控制家居设备。

需要对多模式控制进行统一协调，保证系统的可靠性和稳定性。

基于 ZigBee的智能家居控制系统设计摘要：随着经济的发展，生活水平的提高，生活节奏的加快，设计一种智能化的居住环境可以为人们的生活提供各种便利。

同时，人们也渴望一种智能化的居住环境，保证生活的安全性、快捷性便利性。

智能家居融合了无线传感网络技术和计算机技术。

该文介绍，智能家居控制系统采用了ZigBee技术。

系统的架构和总体设计为:通过ZigBee技术，使用CC2530作为无线传感网络节点的核心芯片，CC2530连接传感器，构成节点。

节点之间采用星形网络拓扑结构，组成智能家居传感网络。

节点设备可以对家居环境内的状态信息进行采集和数据预处理。

该系统虽然不足以反映现代智能家居系统的全貌，但是在某些方面体现出智能家居的方便性和实用性，以及其广泛的应用前景。

关键词：智能家居；ZigBee；无线通信；传感器一、ZigBee无线通信技术1.1 ZigBee概述ZigBee是由ZigBee联盟基于IEEE802.15.4无线标准研制的一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率及低成本的无线通信技术，相比Wi-Fi无线通信技术的高成本、蓝牙无线通信技术的设备连接数量少来说，ZigBee无线通信技术更适合应用于住宅、商业及工业等领域。

1.2 CC2530芯片的特点ZigBee无线通信技术的作用在于搭建一个小范围内的无线局域网，用于传感器的数据采集和监控。

本文采用TI公司研发的CC2530芯片，支持ZigBee底层协议，可与Z-Stack协议栈配合使用。

CC2530芯片有一个高性能、低功耗、带程序预取功能的8051微控制器内核、2.4GHzRF收发器、内存和Flash存储器等，其中CC2530F256结合了ZigBee2007/Pro标准，提供了强大、完善的ZigBee解决方案，一般在ZigBee开发中多作为首选芯片。

二、系统设计2.1总设计方案基于ZigBee无线通信技术，将PC或手机终端作为上位机（即协调器），灯、百叶窗作为下位机（即终端设备）的控制对象。

zigbee智能家居ZigBee智能家居技术的发展和应用概述ZigBee智能家居技术是一种基于无线通信的智能家居解决方案，通过使用ZigBee协议和相关设备，实现家居设备之间的互联互通。

本文将介绍ZigBee智能家居技术的发展历程、应用场景以及未来的发展趋势。

1. 发展历程ZigBee智能家居技术源于2004年ZigBee联盟的成立。

当时，智能家居概念渐渐兴起，人们开始追求更智能化的家居生活。

ZigBee 协议作为一种低功耗、低成本的无线通信标准，被广泛应用于智能家居领域。

随着技术的不断发展，ZigBee智能家居设备越来越多样化，功能也越来越强大。

2. 应用场景2.1 家庭自动化ZigBee智能家居技术可以实现家庭的自动化控制。

通过使用智能插座、智能开关等设备，可以远程控制电器设备的开关，实现灯光、电视、空调等设备的自动化管理。

此外，还可以通过传感器检测室内温度、湿度，自动调整空调、加湿器等设备，提供更舒适的居住环境。

2.2 安全监控ZigBee智能家居技术可以实现家庭安全监控。

通过使用智能摄像头、门窗传感器等设备，可以实时监控家庭的安全状况。

当有异常情况发生时，系统会自动发送警报通知用户，提供实时的安全保护。

2.3 能源管理ZigBee智能家居技术可以实现家庭的能源管理。

通过使用智能电表、智能插座等设备，可以监测家庭电力的使用情况，并提供电力消耗的实时数据。

用户可以通过手机等终端设备实时查看能源消耗情况，并进行合理的能源管理，实现节能减排的目标。

2.4 老人护理ZigBee智能家居技术可以为老年人提供更好的生活质量和护理服务。

通过使用智能传感器、医疗设备等设备，可以实时监测老人的生理指标，如心率、血压等。

当有异常情况发生时，系统会自动发送警报通知医护人员或家属，及时进行相应的处理。

3. 发展趋势3.1 多样化的设备随着技术的不断发展，ZigBee智能家居设备将会越来越多样化。

除了常见的灯光、电器设备外，还会出现更多的智能家居设备，如智能锁、智能窗帘、智能家具等。

ZigBee解决方案简介ZigBee是一种低功耗、低数据率、短距离无线通信技术，旨在为物联网设备提供可靠的无线连接。

ZigBee协议基于IEEE 802.15.4标准，并提供构建各种物联网应用的解决方案。

本文将介绍ZigBee的工作原理、应用场景以及如何实施ZigBee解决方案。

工作原理ZigBee网络由一个协调器（Coordinator）、若干个路由器（Router）和若干个终端设备（End Device）组成。

协调器是网络的根节点，负责网络的组网和管理。

路由器可以转发数据包，并扩展网络的覆盖范围。

终端设备是最简单的节点，通常用于直接与传感器或执行器连接。

ZigBee网络采用星型、树型或网状拓扑结构，数据通过多跳路由传递。

节点之间的通信基于时间分割多址（TDMA）技术，确保各个节点能够按时发送和接收数据。

ZigBee使用的是2.4GHz或915MHz无线频段，具有抗干扰能力强、通信距离较远的优点。

此外，ZigBee还根据不同应用场景，提供了不同的数据传输速率和功耗模式。

应用场景ZigBee解决方案广泛应用于智能家居、工业自动化、智能照明、楼宇自控等领域。

以下是几个常见的应用场景：智能家居ZigBee被广泛应用于智能家居领域，通过无线通信技术连接家庭中的各种设备，实现智能化控制。

例如，通过ZigBee网关，用户可以通过智能手机远程控制家中的灯光、空调、安防系统等设备。

此外，智能家居还可以实现能耗监测、智能门锁等功能。

工业自动化ZigBee在工业自动化中可以实现无线传感器网络，为工厂提供实时的监测和控制。

通过将传感器和执行器与ZigBee节点连接，可以实现温度、湿度、压力等工艺参数的监测和控制。

ZigBee的低功耗特性也使得其在工业领域具有较长的电池寿命和可靠性。

智能照明ZigBee可以与智能照明产品相结合，实现灯光的智能控制。

通过将灯具与ZigBee模块连接，用户可以通过智能手机或遥控器调整灯光的亮度、色温和色彩。

Zigbee 解决方案1. 引言Zigbee 是一种低功耗、低数据速率、短距离无线通信协议，广泛应用于物联网（IoT）领域。

它提供了一种简单、可靠的无线连接方式，使得设备能够方便地进行通信和协作。

本文将介绍 Zigbee 的基本原理、应用场景以及一些常见的解决方案。

2. Zigbee 基本原理Zigbee 协议基于 IEEE 802.15.4 标准，工作于2.4 GHz、900 MHz 或 868 MHz的无线频段。

它采用了网状拓扑结构，其中一个设备作为协调器（Coordinator），其他设备则是协调器的子设备。

Zigbee 设备之间通过无线信道进行数据传输，可以实现点对点、点对多点或多对多的通信。

Zigbee 协议支持低功耗通信，使得设备能够长时间运行，从而适用于很多需要长期监测或控制的应用场景。

此外，Zigbee 还具有自组织和自修复的能力，当有新设备加入网络或有设备离开时，Zigbee 网络能够自动重新配置，保持网络的稳定性。

3. Zigbee 应用场景Zigbee 技术在许多领域都得到了广泛的应用，下面介绍几个常见的应用场景：3.1 智能家居智能家居系统利用 Zigbee 技术，能够将各种设备如灯具、空调、窗帘等连接到一个智能网络中。

通过智能手机或其他控制设备，用户可以方便地对家居设备进行远程控制。

此外，智能家居系统还支持各种智能场景设置，如定时开关灯、智能安防等。

3.2 工业自动化在工业自动化领域，Zigbee 技术可以用于构建无线传感器网络（WSN），实现实时监测和控制。

例如，在工厂中布置 Zigbee 传感器，可以监测温度、湿度、压力等参数，并将数据实时传输给控制中心。

这样的无线传感器网络具有自组织和低功耗的特点，可以大大简化工厂的布线和管理。

3.3 物流追踪物流追踪是 Zigbee 技术的另一个重要应用领域。

通过在物品上安装小型的Zigbee 设备，可以实现对物品的实时监控和追踪。

云隐智能家居Zigbee智能零火开关解决方案方案简介云隐基于TICC2530芯片，采用标准Zigbee1.2.2A的零火开关方案，可方便的完美无缝接入各厂商自己的Zigbee1.2.2A网关（提供接口文件）、云服务以及控制终端（App、小程序、兼容第三方智能音箱），全面解决Zigbee1.2.2A零火开关硬件、软件开发周期较长的行业问题。

实现了免开发的高性价比零火线智能开关解决方案，无需电路设计，无需软件设计，只需要根据自己的开关外壳调整修改一下PCBLayout即可。

成熟方案、现成电路、推荐选型及技术支持等全方位助您快速实现工程样板到量产的过程。

技术详解零火线开关方案特点：1.支持15dBm超大发射功率（解决了功耗与控制距离近的问题）；2.无线控制响应时间250mS，按键响应时间200ms（解决了功耗与APP反应慢的问题）；3.支持1~4位零火线智能开关；4.支持每路1W-500W负载灯具；5.状态反馈：开关状态实时反馈一目了然。

6.灯检测：检测是否安装或损坏。

7.夜间指示：按键自带夜间指示灯(蓝色指示灯)，晚上不用摸黑开灯；待机状态蓝色指示，柔光LED，温和不刺眼。

零火线开关方案介绍：云隐基于TICC2530系列Zigbee1.2.2A零火线开关模块的Zigbee1.2.2A零火开关电路主要由两部分组成：零火开关底板+ 零火开关控制板。

其中底板主要由零火线电源模块和继电器模块组成；控制板由Zigbee1.2.2A零火线开关模块。

YZK01，YZK02，YZK03分别用于1-3位开关组成。

1.零火开关底板：采用专业的成熟稳定的零火线技术方案：高性价比的大功率继电器方案，各类灯具兼容、1W-500W负载通用、触点不粘结，电路不烧机。

零火开关底板主要由零火线电源模块和零火线驱动模块及其他元器件组成，待机功耗小于1W。

零火线开关底板PCBA批量生产的电子元器件包括:零火线模块、三个继电器、PCB板、铜接线柱、其他电子元件等。

zigbee实现方案Zigbee 实现方案Zigbee，是一种采用无线通信技术的低功耗、近距离无线通信标准，它基于IEEE 802.15.4协议，被广泛应用于智能家居、工业自动化以及远程监控等领域。

在本文中，将介绍Zigbee的原理和实现方案。

一、Zigbee的基本原理Zigbee采用了类似于Mesh网络拓扑结构的方式进行通信，它由一个协调器（Coordinator）和多个终端设备（End Device）组成，形成了一个网络网状结构。

协调器作为网络的核心，负责管理和分配网络资源，而终端设备则负责传输数据。

此外，Zigbee还采用了CSMA/CA （Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）技术，以确保网络传输的可靠性和稳定性。

二、Zigbee的实现方案1. Zigbee网络的组网方式a. 点对点（P2P）方式：适用于只有两个设备需要进行通信的场景，通信简单、稳定，但无法实现多设备之间的联网和互通。

b. 网络网状结构：适用于多个设备之间需要相互通信的场景，可以动态建立和拓展网络，具有较强的稳定性和可靠性。

2. Zigbee设备类型a. 协调器（Coordinator）：负责管理整个网络，通常由主控设备承担。

b. 路由器（Router）：提供数据转发功能，可实现多设备之间的通信。

c. 终端设备（End Device）：主要用于数据采集、传感和环境监控等功能。

3. Zigbee安全机制a. 身份验证：协调器对每个加入网络的设备进行身份验证，防止未经授权的设备进入网络。

b. 数据加密：利用AES（Advanced Encryption Standard）算法对通信数据进行加密，确保数据传输的安全性。

c. 密钥管理：定期更换密钥、更新密钥，防止密钥泄露或被破解。

4. Zigbee应用场景a. 智能家居：通过建立Zigbee网络，实现家居设备之间的联网和互通，提高生活便利性和居住舒适度。