Zigbee无线联网解决方案
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zigbee无线方案ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低功耗无线通信技术,广泛应用于物联网领域。
它提供了一种可靠、低功耗、安全的无线通信解决方案,适用于各种不同的应用场景。
一、ZigBee的优势1.低功耗:ZigBee采用了低功耗的设计理念,允许节点在大多数时间处于睡眠状态,从而延长电池寿命。
这对于一些需要长时间运行的设备,如传感器和监测系统,特别重要。
2.灵活扩展性:ZigBee网络支持大量节点的连接,可以在不同的应用场景中灵活扩展。
这种扩展性使得ZigBee广泛应用于家庭自动化、智能照明、工业自动化等多种领域。
3.快速搭建:ZigBee允许节点之间通过自组织网络建立连接,简化了网络配置和部署的过程。
用户可以快速搭建稳定可靠的无线通信网络。
二、ZigBee应用场景1.家庭自动化:ZigBee可以应用于家庭自动化系统,实现对家电、照明和安全设备的远程控制。
通过手机App或者智能音箱,用户可以远程控制灯光亮度、调节温度、监控家庭安全等。
2.智能照明:ZigBee可以用于实现智能照明系统,通过控制灯光亮度和颜色来提供更好的照明效果。
并且,通过与光照传感器和人体感应器的结合,可以实现自动感知与自动调节的功能。
3.工业自动化:ZigBee在工业自动化领域也有广泛应用。
它可以用于传感器节点的连接与数据传输,实现对工业环境的监测和控制。
例如,在物流仓储中,通过ZigBee无线传感器网络可以实时监测货物的存储温度、湿度等参数。
4.智能农业:ZigBee无线传感器网络可以帮助农业领域实现智能化管理。
例如,通过土壤湿度传感器和气象传感器,可以实时监测土壤的湿度、气温和湿度,从而实现对植物生长环境的精确控制。
三、ZigBee无线模块ZigBee无线模块是实现ZigBee通信的重要组成部分。
它包括射频芯片和微控制器。
射频芯片负责无线信号的调制和解调,微控制器负责数据的处理和网络协议的实现。
四、ZigBee网络架构ZigBee网络采用星型、树型或网状的拓扑结构。
方案介绍SHUNCOM zigbee智能照明解决方案结合TI CC2530高性能无线微控制器与智能家居zigbee网关,使得应用该技术的每一个灯都有其独立的MAC地址,可以通过智能手机、智能家居控制面板等控制终端实现对灯光的开关、分组、场景、策略等功能的控制。
方案特色➢开发周期短,开发成本低。
➢安装方便:无须布线,安装时间与标准照明系统几乎相同。
➢每个灯都有其独立的MAC地址,可通过MAC地址进行监测和控制。
➢高度个性化的智能照明,在您需要的时间和场所打开或关闭灯光,选择适合自己的亮度。
➢节能、减少电费开支。
➢支持ZLL, ZHA协议,可与其他基于此协议的智能家居网关互联互通,如Amazon Echo Plus。
系统示意图系统组成由三部分组成,灯、网关和app。
1.灯部分1)硬件部分采用SHUNCOM SZ05-L-PRO-2模块,模块详细参数如下;其中天线可采用外置天线或内置板载天线。
指标名称技术参数通信距离SZ05-L-PRO-2 (800 米)无线频率 2.405 到2.480MHz调制方式O-QPSK无线信道16 个信道检测CSMA/CA通信协议支持Z LL, ZHA, ZigBee Pro 标准IO 功能四路PWM输出,六路AD采样(两路复用)网络拓扑MESH单网容量65535 个节点最大数据包82/帧,发送模式广播或目标地址发送串口速率9600 ~ 115200输入电压DC3.3接收灵敏度-95dbm±3dbm (带P A -106dbm±2dbm)发射功率(SZ05-L-PRO-2)19dbm ;平均电流(SZ05-L-PRO-2)34mA ;峰值电流(SZ05-L-PRO-2)130mA ;休眠电流 2.2~2.4uA数据接口TTL天线接口外置天线或内置天线,IPEX 天线尺寸规格支持邮票孔贴片和直插数据位8停止位1,2校验None, Even, Odd加密方式支持AES 加密和CRC 校验工作环境-40°C ~ 85°C2)软件部分SHUNCOM提供符合zigbee联盟标准的ZHA/ZLL通信协议,保证设备的互联互通。
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。
Zigbee 解决方案总结一.非开源协议栈1.freescale 解决方案协议栈种类:1.1 802.15.4标准mac1.2 SMAC1.3 SynkroRF1.4 ZigBee RF4CE1.5 ZigBee 2007最简单的就是SMAC,是面向最简单的点对点应用的,不涉及网络的概念;其次是IEEE802.15.4,一般用来组建简单的星型网络,而且提供了源代码,可以清楚地看到网络连接的每个步骤,分别调用了哪些函数;BeeStack(符合zigbee 2007)是提供的最复杂的协议栈,但是看不到代码,它提供给你一些封装好的函数,比如创建网络函数,你直接调用它,协调器就把网络创建好了,终端节点调用它则寻找可以加入的ZigBee网络并尝试加入。
其中硬件平台可以为下面中的任一种:MC13202 (2.4 GHz射频收发器)MC13213 (2.4 GHz射频收发器和带60K闪存的8位MCU)MC13224V (2.4 GHz平台级封装(PIP) –带有128KB闪存、96KB RAM、80KB ROM的32位TDMI ARM7处理器)MC13233 (带有HCS08 MCU的2.4 GHz片上系统)MC13202没有自带mcu,在做应用时,需要用户在自己的扩展板上加上mcu,既需要实现对外围设备的底层控制,也需要实现协议栈。
下面的几种均有自带mcu,协议栈的实现在自带的mcu 上实现,功能较简单的可直接使用片上的mcu资源进行控制;功能复杂的应用,最好协议栈实现与外围控制分开,大多数应用都选择arm芯片作为控制芯片;详细信息可以查看/products/rf/ZigBee.asp 2.microchip 解决方案协议栈种类:ZigBee® Smart Energy Profile (SEP) SuiteZigBee® PROZigBee® RF4CE均是一整套的协议集,价格不菲;硬件平台:Pic18(mcu)+MRF24J40(2.4GHZ 射频收发器)+天线与freescale 的mc13202相似,MRF24J40也只是射频收发器,不包含mcu,协议栈的实现需要借助于外围的mcu,当然微芯公司选择的是pic18及以上的芯片作为其主控mcu,通过spi接口与MRF24J40通信,查询其寄存器的状态,实现协议栈功能。
zigbee组网方案Zigbee组网方案简介Zigbee是一种低功耗、近距离的无线通信技术,主要应用于物联网领域。
它基于IEEE 802.15.4标准,通过无线信号传输数据,可以实现设备之间的互联和通信。
本文将介绍Zigbee组网的原理以及常见的组网方案。
Zigbee组网原理Zigbee组网主要由三个组成部分组成:协调器(Coordinator),路由器(Router)和终端设备(End Device)。
协调器是整个网络的中心,负责管理和控制整个网络,并在必要时与外部网络通信。
路由器可以通过多跳方式将数据传输到不同的节点,终端设备是网络中的终端节点,主要用于数据的采集和传输。
Zigbee网络采用星状拓扑结构,协调器位于网络的中心,路由器和终端设备通过与协调器的连接来建立网状拓扑结构。
这种结构可以保证网络的稳定性和可靠性。
组网过程中,首先需要进行网络的初始化和配置。
协调器将会发出一个网络启动信号,其他设备在接收到信号后可以加入已有网络或创建一个新的网络。
随后,设备会通过Zigbee的网络协议进行数据的传输和交换。
协议包括了设备之间的通信规则、数据的格式和传输的方式。
Zigbee组网方案Zigbee组网方案有两种常见的方式:单主结构和多主结构。
单主结构在单主结构中,只有一个协调器作为网络的中心,其他设备通过与协调器的连接来进行通信。
这种结构的优点是简单和易于部署,适用于规模较小的网络。
然而,由于只有一个协调器,整个网络的稳定性和可靠性会受到限制。
多主结构多主结构中,可以有多个协调器作为网络的中心。
这种结构的优点是能够提供更高的灵活性和可扩展性,并且可以实现区域之间的连接和通信。
每个协调器都可以管理一部分设备和节点,通过多跳方式实现数据的传输。
然而,多主结构的部署和管理相对复杂,需要更多的设备和资源。
Zigbee网络拓扑结构除了单主结构和多主结构之外,Zigbee还支持多种拓扑结构,包括星状、网状、树状和混合结构。
Zigbee网络应用解决方案北京会友苑计算机技术有限公司 Zigbee联盟于2004年底推出了一种新颖的Zigbee无线通信技术,由于其具有低成本、低功耗、低复杂度、高可靠性和标准化等优势,引起了全世界的高度关注,发展速度非常之快。
为了紧跟时代发展的步伐,推动新技术在各领域的应用,我公司自去年起将工作重心转移到该领域。
在新技术推广方面,我们在深入领悟Zegbee网络工作原理、设计思想的基础上,修正了Microchip协议栈和标准DEMO源程序中的一些错误,精心编制了内容详实、可操作性强的培训资料,自主编程开发了多种教学、实验软件。
同时针对客户最关心的问题,设计了一些指导方案。
在应用开发方面,我们基于ZigBee网络,自主开发了通用的、应用程序无需差错控制的、透明网络模块和软件接口。
数据传输具有广播和单播两种方式,广播方式不需任何通讯约定,数据的取舍和解释完全取决于应用软件;单播即点对点方式,用户只需关心数据的源和目标,传输过程中的路由选择及差错控制细节对用户都是透明的。
目前公司已经推出四种网络结构,可以支持这种通讯接口(详见附件1—4。
面对广阔的市场应用前景,基于软件开发方面的技术积累,我们承接基于ZigBee技术的合作开发业务,欢迎广大工业企业和科研院所与我们携起手来,用此项新兴通信技术武器改造传统产业。
另外,我公司还代理销售ZigBee芯片、模块、开发系统,向用户提供技术咨询、技术培训、技术支持和技术解决方案。
详见网站/无线RS-232接口通迅约定本约定适用于应用程序间通过RS232接口进行无线数据交换。
要求每个RS232接口都与本地的Zigbee设备相连。
多台Zigbee设备构成一个透明的无线通讯网(目前本约定所能支持的Zigbee网络结构见附件,如果需要支持特殊的网络结构用户可提要求。
网络的通讯速率为250kbps。
应用程序所在计算机(以下简称PC机间的最大距离取决于该网的组网方式、复杂程度和无线通讯距离。
Zigbee无线联网解决方案基于ZigBee网络的无线联网解决方案【3. ZigBee设备与施耐德PLC的联网测试3.1 网络拓扑3.2 硬件配置本测试方案采用三个PLC,分别为M241,M221,M218控制器,ZigBee设备为上海顺舟科技的ZigBee无线传输设备SZ02-485-2K,该产品配备模块、电源、胶棒天线一套。
产品外观如下图所示。
ZigBee模块的基本特性如下:?主要功能:有RS232、485、USB以及NET接口与无线Z-BEE的相互转换,通过无线ZIGBEE 进行组网通信;?无线功能强大:具备中继路由功能; ?通信距离较远:最大视距传输距离2000米;?抗干扰能力强:2.4G DSSS扩频技术;?串口应用灵活:透明方式或指令格式传输,最高波特率115200;?发送模式灵活:广播发送或目标地址发送模式可选;?节点类型灵活:中心节点、路由节点、终端节点可任意设置;?组网能力较强:星型网、树型网、链型网、网状网;?网络容量较大:16信道可选,65535个网络ID可任意设置3.3 ZigBee模块的配置3.3.1 中心节点的NodeIDZigBee模块在使用前需要配置基本参数,Centre节点专用NodeID是0000,用户没有专用的工具是不能修改的,因为它的配置需要专用的配置平台,一旦设定为Centre,0000地址成为该模块的专用地址,不能配置在其它模块。
3.3.2 模块的网络参数配置终端模块的网络参数需要通过Windows系统的工具软件“超级终端”来配置,在WindowsXP 系统中,超级终端位于“程序——附件——通讯——超级终端”,可以直接打开,选择COM 端口后就可以连接ZigBee模块,入下图:Hyper Terminal,安装在系统中后,就可以用该软件来配置ZigBee模块的网络参数。
配置方法详见ZigBee操作手册3.3.3 配置电缆ZigBee模块的配置也通过485端口,如下图是模块的接口:与施耐德PLC的485端口接线时,对应的端子如下,D1对应Zigbee模块的A,D0接B采用通用的USB——485适配器即可,本次测试使用的适配器如下:中心节点0000,网络拓扑星形,广播模式,波特率9600,数据位8,无校验,停止位1,SRC地址不输出;从节点1地址0002,路由节点,主从模式;从节点2地址0003,路由节点,主从模式;其他参数相同。
设备点检ZigBee网络系统方案本方案采用ZigBee无线网络加无线低功耗模块实现数据的传送。
整个方案由三大部分组成:无线低功耗模块、无线网络ZigBee桥接器、无线网络ZigBee。
一、无线低功耗模块具有低功耗、无线唤醒、功率可调等功能。
射频频率433M。
此模块采用电池供电,平时处于低功耗状态,当使用桥接器发出唤醒信号时,模块在2~3秒内能从睡眠中醒来,然后处理或采集需要的数据传送给桥接器。
二、无线网络ZigBee桥接器采用双层电路板结构:板上部件有:1)无线低功耗模块2)无线龙长距离ZigBee控制单元(全功能,支持网状网络、距离可达600M (CHIP天线) 1KM (鞭状天线) 均为开阔距离)。
3)无线龙微控制器 (MCU)桥接器MCU 运行无线龙控制软件。
并提供一个3V标准的串口和其他设备进行通讯,模块可集成在一个35mmX45mmX7.5mm(厚)的小板上,桥接器与无线网络采用ZigBee网络通信,可随时加入ZIGBEE网络传送数据。
三、无线ZigBee网络ZigBee网络采用无线网络ZigBee通信标准,模块采用长距离的全功能ZigBee模块(支持网状)组成,网络覆盖范围3公里以上。
此模块工作在2.4G频段上,当模块设定其性质后,可以自动组网。
网络正常运行后,可以在网络中任意传送数据。
三部分都采用无线数据通信,其中:1. 无线低功耗模块与无线网络ZigBee桥接器采用433MHz无线射频数据通信。
ZigBee桥接器作为一个移动节点采集无线低功耗模块数据。
2.无线网络ZigBee桥接器与无线网络ZigBee采用无线ZigBee网络标准进行通信。
ZigBee桥接器能随时加入ZigBee无线网络,在ZigBee 无线网络把它当作一个普通ZigBee无线网络节点。
3.其它无线低功耗模块之间不进行通信;无线低功耗模块与无线网络ZigBee之间不进行通信。
四、与应用公司设备的接口1)无线低功耗模块节点和设备接口(如果需要)无线低功耗模块有一个3V串行接口,可以连接应用公司的设备,进行数据通讯。
zigbee无线方案哎呀,说到 Zigbee 无线方案,这可真是个有意思的话题!咱们先来说说 Zigbee 是啥。
简单来讲,Zigbee 就像是一群聪明的小精灵,它们在无线的世界里跑来跑去,传递着各种重要的信息。
想象一下,你家里的各种智能设备,比如灯光、窗帘、门锁等等,它们都能通过 Zigbee 无线方案变得更加聪明和听话。
比如说,你下班回家,走到门口,门锁自动识别你的身份打开,客厅的灯光自动亮起,窗帘缓缓拉开,这一切是不是超级酷?这就是 Zigbee 无线方案的魅力所在!我记得有一次去朋友家,他家就采用了 Zigbee 无线方案来控制智能家居。
当时我一进门,朋友喊了一句“欢迎模式”,瞬间整个房间都有了反应,那种感觉就像是进入了一个未来世界。
灯光的亮度和颜色恰到好处,温度也让人感到舒适极了。
我好奇地问朋友是怎么做到的,他得意地给我介绍起了 Zigbee 无线方案的神奇之处。
Zigbee 无线方案的优点可不少呢!它的功耗特别低,就像一个超级节能的小能手。
这意味着那些依赖 Zigbee 工作的设备,电池能用很长时间,不用老是担心没电的问题。
而且 Zigbee 组网能力很强,就像是一个团结的大家庭,能容纳好多成员一起工作,相互协作,一点儿也不混乱。
还有啊,Zigbee 的安全性也不错。
它就像一个守护小天使,把重要的信息保护得好好的,不让坏人有可乘之机。
不过,Zigbee 无线方案也不是完美无缺的。
比如说,它的传输距离相对较短,要是你家特别大,可能就得设置多个节点来保证信号的稳定。
而且在一些复杂的环境中,比如有很多电器干扰的地方,Zigbee 的信号可能会受到一些影响。
但总体来说,Zigbee 无线方案在很多场景中都能大显身手。
在工业领域,它可以用于监测设备的运行状态,及时发现问题并通知工作人员。
在农业方面,能够实时监测土壤的湿度、温度等信息,帮助农民伯伯更好地照顾庄稼。
在未来,随着技术的不断进步,Zigbee 无线方案肯定会变得更加厉害。
zigbee无线方案Zigbee是一种广泛应用于物联网中的无线通信协议。
它基于IEEE 802.15.4标准,并专注于低功耗、低数据速率和短距离通信。
由于Zigbee的独特特性和诸多优势,它成为了许多智能家居、工业控制和传感器网络等领域的首选无线通信方案。
一、Zigbee无线方案简介Zigbee无线方案是一种基于Mesh(网状)拓扑结构的无线网络系统。
它由一个集中式的协调器(Coordinator)以及多个分布式的终端设备(End Device)组成。
协调器负责网络的管理和控制,而终端设备则具备传感数据采集和控制继电器等功能。
在Zigbee网络中,每个终端设备既可以是数据的源头,也可以是数据的转发节点。
这种多对多的网络拓扑结构使得Zigbee在大规模传感器网络中具有出色的灵活性和可扩展性。
二、Zigbee无线方案的优势1. 低功耗:Zigbee无线方案使用了低功率的射频技术,使得终端设备的电池寿命得以延长,适用于长期运行的物联网应用。
2. 高可靠性:Zigbee采用了自组织的Mesh网络结构,如果某个节点出现故障或中断,其他节点会自动找到新的路径,确保数据的可靠传输。
3. 强大的网络容量:Zigbee支持上千个终端设备同时连接到一个协调器,可以满足多种应用场景下的需求。
4. 快速响应时间:Zigbee网络使用分散式网络技术,具备较低的延迟,可以实现实时数据采集和迅速的控制指令传递。
5. 安全性:Zigbee采用了128位AES加密算法,确保数据的安全传输。
三、Zigbee无线方案的应用1. 智能家居:Zigbee无线方案可以实现智能灯光控制、门窗监测、智能家电控制等功能,提升家居的便利性和舒适度。
2. 工业控制:Zigbee无线方案广泛应用于工业自动化领域,可以进行设备状态监测、远程控制以及数据采集等任务。
3. 智能农业:结合传感器网络和Zigbee无线方案,可以实现对农田环境的实时监测和精细管理,提高农作物的产量和质量。
zigbee无线方案随着科技的不断发展,无线通信技术也得到了飞速的发展,ZigBee作为一种低功耗、近距离、低成本的无线通讯技术,逐渐受到人们的关注和应用。
本文将介绍ZigBee无线方案的原理、应用以及未来的发展前景。
一、ZigBee无线方案的原理ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4通信标准的无线通信技术,它采用低速、短距离通信,适用于对功耗要求较高的应用场景。
ZigBee通过无线传感器网络实现设备之间的通信和数据交换,可以实现智能家居、工业自动化、智能城市等领域的应用。
ZigBee无线方案采用星型和网状拓扑结构,其中一个设备作为协调器,其他设备可以作为路由器或终端设备。
通过使用低功耗的射频收发模块和专用的协议栈,ZigBee可以实现低功耗、低成本的无线通信。
二、ZigBee无线方案的应用1. 智能家居:ZigBee可以实现智能家居系统中各个设备的互联互通,比如智能灯光控制、智能门锁、温度和湿度监测等,为用户带来更加智能、便捷的居家体验。
2. 工业自动化:ZigBee在工业自动化领域有广泛的应用,比如无线传感器网络、远程监测和控制等。
ZigBee的低功耗和可靠性使其成为工业自动化系统中的重要组成部分。
3. 物联网:ZigBee可以与其他无线通信技术相结合,构建起更大规模的无线传感器网络,实现物联网的应用。
比如智能交通系统、智能农业、环境监测等领域。
三、ZigBee无线方案的未来发展随着物联网的快速发展,ZigBee无线方案有着广阔的应用前景。
未来,随着ZigBee技术的不断进步,其在低功耗、低成本、安全性等方面的优势将进一步凸显。
1. 更广泛的应用场景:随着ZigBee技术的成熟和普及,它将被应用于更多领域,比如健康医疗、智能交通、智慧能源等领域,为人们的生活带来更多便利和智能化。
2. 安全性提升:作为物联网中的一种重要通信技术,ZigBee无线方案在安全性方面的提升也是未来的发展方向。
zigbee解决方案现代物联网技术的不断进步为无线通信行业带来了新的发展机遇,ZigBee因其简单,高效,自我组织,低功耗的特点,逐渐成为物联网无线传感器网络(WSN)中的重要技术标准。
本文将从基本原理、特点优点、应用场景等多方面介绍ZigBee的解决方案。
一、基本原理ZigBee技术采用短距离、低功耗、低速率、短时间的无线通信方式,采用IEEE802.15.4的标准,实现了多个低功耗传感器(LPS)组网间的设备,达到数据通信的目的。
网络结构一般由一个协调器、若干路由器和终端节点组成。
二、特点优点1、低功耗:ZigBee使用的大多是短途通信,硬件控制非常简单,通信过程中的功耗相对低。
2、自身组成:ZigBee节点之间具有自我组织的特性,可以根据节点数量的变化自适应调整,增强了整个网络的稳定性。
3、自适应网络:ZigBee网络不需要依靠中心节点对路由进行管理,构建自适应的网络拓扑结构,能够满足很多应用场景的需求。
4、可靠性:传输过程采用确认机制,确保被接收器正确接收,提高了通信的可靠性。
5、安全性:支持AES-128加密算法,确保数据的机密性和完整性。
三、应用场景1、家庭自动化:ZigBee技术广泛应用于家庭自动化系统中,实现家居设备的智能控制,如智能灯光控制,智能门锁等。
2、车联网:汽车成了不可或缺的交通工具,ZigBee无线传感网络技术可用于实现汽车内外部设备的智能控制。
3、智慧城市:ZigBee技术可以在水电表等领域广泛应用,实现智慧城市的各项服务的优化运营,如停车场的管理及路灯的节能节约。
总之,ZigBee技术解决方案是在物联网应用场景中极具潜力的技术,它运用广泛,已经得到广泛的认可和应用。
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。
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。
基于ZigBee的无线网关解决方案研究-技术方案摘要: 随着无线通信网络和嵌入式系统等技术的飞速发展,各种新技术高度交叉融合,出现了许多新的信息获取和处理模式。
介绍了一种采用Z igBee无线通信技术的工业无线网关,它在实现工业无线测控系统与工业以太网互联的同时也可以完成对无线网络的管理。
重点研究了无线网关实现中的相关关键技术,如网络管理、系统管理以及协议转换等。
工业无线网关的实现优化了整个工业通信网络,为工业控制领域从有线向无线延伸提供了一种有效的解决途径。
1 引言随着无线通信技术逐渐进入工业领域,无线通信系统在工业通信网络中的应用逐渐增加,而目前工业通信网络通信协议繁多,多种通信标准并存,因此不同传输介质、不同速率、不同通信协议的网络之间的互联问题也逐渐成为人们关注的重点。
Z igBee短程无线网通信技术以其数据传输安全可靠、组网简易灵活、设备成本低、电池寿命长等优势,成为近年来业界的研究热点之一。
Z igB ee技术是一个具有统一技术标准的短距离无线通信技术,其物理层( PHY) 和媒体访问控制层(MAC )协议基于IEEE802.15. 4协议标准,网络层(NWK )和应用层( APS) 由Z igBee 联盟来制定。
为了更方便地控制ZigBee无线传感器网络,让各无线节点间有序、高效地工作,有必要将已经非常成熟的基于TCP / IP技术的以太网与ZigBee无线传感网络相连通,从而实现通过以太网来控制ZigB ee 无线传感器网络。
以前的网关很多是用单片机来实现,现把嵌入式系统的高速处理器和操作系统加进网关系统,能够更高效、快速地传递来自无线网络的数据包和来自以太网的用户控制命令,同时还能够实现Z igbee无线传感器网络新节点的动态链接。
2 Z igBee无线网关解决方案2. 1 系统结构无线传感器系统对网关的要求较高,技术实现上比较复杂,所以网关采用嵌入式系统技术。
基于linux 操作系统本身的易于移植、开源、优异的网络支持等优点,采用ARM9处理器加上linux操作系统来设计Z igBee与TCP / IP间通信的网关。
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。
zigbee无线方案Zigbee是一种用于低功耗、短距离、低速率无线通信的协议。
它基于IEEE 802.15.4标准,提供了一种有效的解决方案,用于在物联网(IoT)设备之间进行通信和数据传输。
本文将探讨Zigbee无线方案的原理、特点以及应用领域。
一、Zigbee无线方案的原理Zigbee无线方案基于IEEE 802.15.4标准,采用低功率、低速率的方式进行通信。
它采用了星形拓扑结构,其中一个设备充当协调器的角色,负责网络的管理和协调其他设备的通信。
其他设备作为终端节点,与协调器进行通信。
Zigbee采用2.4GHz频段进行无线通信,其中包括16个可用的通信信道。
它还支持多通道传输,以减少物理干扰因素。
此外,Zigbee还具有自动路由功能,可以根据网络拓扑动态选择最佳的数据传输路径。
二、Zigbee无线方案的特点1. 低功耗:Zigbee采用了睡眠模式和快速唤醒技术,以最大限度地延长设备的电池寿命。
它可以在低功耗的情况下进行长期通信。
2. 网络容量大:Zigbee网络可以支持大约65000个设备,使其成为大规模物联网部署的理想选择。
3. 高安全性:Zigbee采用了AES-128位加密算法,确保通信的机密性和数据完整性。
此外,它还支持认证和密钥协商机制,以防止未经授权的设备进入网络。
4. 快速响应时间:由于Zigbee的低延迟特性,它适用于对实时性要求较高的应用,例如智能家居和工业自动化。
5. 自组网能力:Zigbee网络具有自组网功能,可以根据网络拓扑和设备之间的距离自动调整和优化网络结构。
三、Zigbee无线方案的应用领域1. 智能家居:Zigbee被广泛应用于智能家居领域,用于控制家庭设备,如灯光、门锁、温度和湿度传感器等。
它提供了方便、安全的家居自动化解决方案。
2. 工业自动化:Zigbee无线方案在工业自动化中发挥着重要作用。
它用于监测和控制工厂设备、传感器网络以及机器对机器(M2M)通信。
zigbee无线方案智能家居一直是人们关注的热点之一,随着科技的不断进步,越来越多的智能设备被应用于家庭中。
而其中,zigbee无线方案作为一种低功耗、高效率、安全可靠的通信技术,正逐渐在智能家居领域广泛应用起来。
一、什么是zigbee无线方案Zigbee是一种无线网络通信技术,借助于射频技术进行无线传输。
它具有自组织、低功耗、安全可靠等特点,适用于各种智能设备之间的互联。
二、zigbee无线方案在智能家居中的应用1. 灯光控制:利用zigbee技术,可以实现智能灯光控制。
通过灯具与网关的连接,用户可以通过手机App或语音控制等方式,远程调节灯光的亮度、颜色和开关状态,实现智能化管理。
2. 安防系统:zigbee无线方案在智能家居的安防系统中发挥了重要作用。
传感器、摄像头、门磁等设备利用zigbee技术进行数据传输,将监测到的信息实时发送给用户,用户可以通过手机App进行远程查看和操作,保障家庭安全。
3. 温控系统:利用zigbee无线方案,可以实现智能温控系统。
通过温度传感器和无线控制设备的配合,用户可以根据自己的需求,远程调控家中的温度,让家居环境更加舒适和节能。
4. 媒体控制:利用zigbee无线方案,可以实现智能家居中媒体设备的互联控制。
用户可以通过手机App统一管理电视、音响等设备,实现一键开关、音量控制、播放控制等功能,提升用户体验。
5. 窗帘控制:利用zigbee无线方案,可以实现智能窗帘控制。
用户可以通过手机App或者遥控器,远程控制窗帘的开合和卷帘,实现智能化的窗帘管理,更加便捷和舒适。
三、zigbee无线方案的优势1. 低功耗:zigbee无线方案采用低功耗的无线传输技术,设备使用寿命长,维护成本低。
2. 自组织网络:zigbee网络具有自组织能力,无需人为干预,设备之间可以自动建立通信,提高了网络的稳定性。
3. 安全可靠:zigbee无线方案具有加密认证和数据完整性校验的功能,能够保证通信的安全性和可靠性。
基于ZigBee网络的无线联网解决方案
【摘要】本测试是针对没有以太网接口的PLC无线联网解决方案。
ZigBee模块连接PLC的485端口,通过紫蜂协议收发数据,自动联网,可以点到点或广播模式,最长距离可以达到2km,模
块价格较低,是短距离无线联网的高性价比解决方案。
PLC仅仅需要普通的Modbus主从模式通
讯即可,无需其他配置和附件。
关键词:ZigBee,紫蜂协议,超级终端,485通讯,点到点,广播,频段,PLC
1.ZigBee简介(百度百科)
ZigBee协议适应无线传感器的低花费、低能量、高容错性等的要求。
Zigbee的基础是IEEE
802.15.4。
但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议,因此Zigbee联盟扩展了IEEE,对其网络层协议和API进行了标准化。
Zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术。
主要用于近距离无线连接。
它
有自己的协议标准,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,十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网,每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行
相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个
Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。
通常,符合如下条件之一的应用,就可以考虑采用Zigbee技术做无线传输:需要数据采集或监控的网点多;要求传输的数据量不大,而要求设备成本低;要求数据传输可靠性高,安全性高;设备体积很小,
不便放置较大的充电电池或者电源模块;电池供电;地形复杂,监测点多,需要较大的网络覆盖;现有移
动网络的覆盖盲区;使用现存移动网络进行低数据量传输的遥测遥控系统;使用GPS效果差,或成本太高
的局部区域移动目标的定位应用。
ZigBee联网的缺点是信号传输对于空间洁净度要求较高,任何实体在站点之间都会影响到信号的接收,如果阴天下雨等气候变化也会影响信号传输,因此应用ZigBee设备联网时需要注意系统的安装环境。
2. 为什么选择ZigBee联网
ZigBee技术在数据采集及物联网领域已经广泛应用,在OEM客户中,有些应用场合与物联网的应用
是相似的,比如物流行业、仓储、空调、起重等,这些场合通常不方便布设有线网络,用wifi联网会有成
本压力,要么需要PLC有以太网接口,要么需要网管设备,这样的应用场合中ZigBee设备就显示了它的
独特优势。
3. ZigBee设备与施耐德PLC的联网测试
3.1 网络拓扑
3.2 硬件配置
本测试方案采用三个PLC,分别为M241,M221,M218控制器,ZigBee设备为上海顺舟科技
的ZigBee无线传输设备SZ02-485-2K,该产品配备模块、电源、胶棒天线一套。
产品外观如下图所示。
ZigBee模块的基本特性如下:
∙主要功能:有RS232、485、USB以及NET接口与无线Z-BEE的相互转换,通过无线ZIGBEE 进行组网通信;
∙无线功能强大:具备中继路由功能;
∙通信距离较远:最大视距传输距离2000米;
∙抗干扰能力强:2.4G DSSS扩频技术;
∙串口应用灵活:透明方式或指令格式传输,最高波特率115200;
∙发送模式灵活:广播发送或目标地址发送模式可选;
∙节点类型灵活:中心节点、路由节点、终端节点可任意设置;
∙组网能力较强:星型网、树型网、链型网、网状网;
∙网络容量较大:16信道可选,65535个网络ID可任意设置
3.3 ZigBee模块的配置
3.3.1 中心节点的NodeID
ZigBee模块在使用前需要配置基本参数,Centre节点专用NodeID是0000,用户没有专用的工具是不能修改的,因为它的配置需要专用的配置平台,一旦设定为Centre,0000地址成为该模块的专用地址,不能配置在其它模块。
3.3.2 模块的网络参数配置
终端模块的网络参数需要通过Windows系统的工具软件“超级终端”来配置,在WindowsXP系统中,超级终端位于“程序——附件——通讯——超级终端”,可以直接打开,选择COM端口后就可以连接ZigBee模块,入下图:
Hyper Terminal,安装在系统中后,就可以用该软件来配置ZigBee模块的网络参数。
配置方法详见ZigBee操作手册
3.3.3 配置电缆
ZigBee模块的配置也通过485端口,如下图是模块的接口:
与施耐德PLC的485端口接线时,对应的端子如下,D1对应Zigbee模块的A,D0接B
采用通用的USB——
485适配器即可,本次测试使用的适配器如下:
中心节点0000,网络拓扑星形,广播模式,波特率9600,数据位8,无校验,停止位1,SRC地址不输出;从节点1地址0002,路由节点,主从模式;从节点2地址0003,路由节点,主从模式;其他参数相同。
根据ZigBee协议特点,这种配置模式收发效率最高。
中心节点终端节点1 终端节点2
由ZigBee模块的配置可以看出,通讯参数:
波特率9600,数据位8,无校验,停止位1
每一台与ZigBee连接的PLC的485端口的参数都需要配置与ZigBee相同的通讯参数,才能保证
PLC的数据由ZigBee成功转发。
3.4 PLC的配置
3.4.1 PLC串口的连接和配置
根据PLC和ZigBee的接线图,将两者的485端口连接,D1对应A,D0对应B,如前面的拓扑
图所示,把0000的中心节点模块接到master的PLC上,地址为0002的Router模块接到slave1的PLC上,地址为0003的Router模块接到slave2的PLC上。
所有PLC的串口通讯参数配置与相应的ZigBee一致,默认为波特率9600,数据位8,停止位1,无校验位。
作为主站的M241,配置如下,其他参数为缺省值:
从站1为M218,配置如下:
从站2为M221,配置如下:
3.4.2 主站PLC程序编写
因为是Modbus主从模式通讯,只在主站PLC里编写了通讯程序,在同一地址写入数据,再读出数据,就可以判断通讯是否成功,如下为示例程序:
4. 不同环境下的对比测试
测试环境一(主从站放在一起):
∙位置:PLC和ZigBee都放在同一个办公桌上
∙距离:<1米
∙天线:无天线
∙PLC和Zigbee在一起
经过测试发现,在近距离的环境下,ZigBee网络的数据转发过程非常顺畅。
测试环境二(主从站分开,几米远,有开放式隔板):
∙位置:主站PLC和ZigBee放在办公桌上,从站PLC和ZigBee分别在不同的办公桌上,高度在同一水平线,slave2与主站间隔一个墙板,距离约4米,slave1距离约6米,相隔
3个隔板
∙距离:>1米
∙天线:胶棒天线,竖直方向
∙PLC和Zigbee在一起
本环境下,测试结果仍然比较理想,ZigBee网络的数据转发过程非常顺畅。
测试环境三(更远距离,有隔板):
∙位置:主站PLC和ZigBee放在办公桌上,从站PLC和ZigBee分别在不同的办公桌上,高度在同一水平线,slave2与主站间隔一个墙板,距离约4米,slave1置于上海区实验室,
距离约50米,相隔6个隔板
∙距离:>1米
∙天线:胶棒天线,竖直方向
∙PLC和Zigbee在一起
本环境下,测试结果理想,ZigBee网络的数据转发过程顺畅无变化。
测试环境四(更远距离,从站1关闭在房间中):
∙位置:主站PLC和ZigBee放在办公桌上,从站PLC和ZigBee分别在不同的办公桌上,高度在同一水平线,slave2与主站间隔一个墙板,距离约4米,slave1置于上海区实验室,
距离约50米,相隔6个隔板,实验室门关闭,封闭于房间中。
∙距离:>1米
∙天线:胶棒天线,竖直方向
∙PLC和Zigbee在一起
本环境下,测试结果理想,ZigBee网络的数据转发过程顺畅无变化。