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第6期2021年3月No.6March，20210 引言随着我国科学技术整体水平的不断发展和提升，现阶段5G 信息通信模式的出现，为物联网全面发展提供了有力的基础理论支持。
计算机系统、互联网平台以及信息通信技术的发展，为世界范围内的工业发展带来了全新提升。
而物联网平台在未来还将实现原创类型的技术突破，推出智能家电、智能电力网络以及智能化汽车等技术创新成果，最终构成全面互联网的整体系统局面。
1 物联网概述物联网的网络运行从本质上看属于一种网络连接理念，其主要运行目的是将信息流通以及设备感应与互联网相互连接，进而有效完成物体与物体、人与物体的直接连接，最终在此基础上，构成相互连接的网络结构体系。
在实际操作和运转过程中，物联网模式的主要优势是针对物品对象进行全面管理，故物联网系统的构建需要在移动信息通信技术的基础上，开展系统优化和完善，其中RFID 电子技术起到了重要作用，具有现实意义。
换句话说，物联网基础网络结构体系需要在RFID 电子技术的基础上开展，并且通过先进技术手段，有效与互联网平台、信息数据管理系统以及连接技术等有机结合，以此形成大型应用的终端模式，并且以大量移动模式标签所连接的网络作为运作核心。
物联网模式由于自身的优势和运作特点，在未来系统操作中会进一步超越互联网模式，最终实现全球化的物联网模式覆盖，最大限度提升社会发展以及人们生活水平[1]。
2 ZigBee技术概述ZigBee 技术是一种双向无线数传技术和系统，具有成本低廉、方面快捷、使用简便、能耗低等优势，受到了世界各个国家的积极研究和探索。
采用ZigBee 技术的无线传送感应网络结构在实际系统运转过程中，主要的作用是将物联网网络平台内部目标区域里具有一定特殊功能的微型传出节点，通过无线信息通信的模式进行相互连接，一旦节点接收到网络管理层的指令，其系统内部运行软件程序会通过网络线路的选择、信息接收模块等相关功能实现物联网信息的流通。
Zigbee无线模块在物联网的典型应用一、引言长期以来，低成本、低功率、短距离的无线通讯市场一直存在着。
自从Bluetooth问世后，一度让工业控制、家用自动控制、玩具制造商等业者动心不已，而蓝牙的成本却让他们望尘莫及，这导致许多厂商放弃使用。
如今，这些行业厂商领导者都加入IEEE802.15.4联盟，负责制定ZigBee的物理层和媒体介入控制层。
IEEE802.15.4规范是经济，高效，低数据速率（<250kbps），适用于个人区域网络和对等网格网络的2.4GHz和868/928MHz无线技术。
它是ZigBee应用层和网络层协议的基础。
ZigBee是一种新兴的低成本，低复杂度，低功耗，低数据速率，低成本无线网络技术，是无线标记技术和蓝牙技术之间的技术方案。
主要用于短距离无线连接。
它是基于802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间协调实现通信。
这些传感器需要非常低的功耗，并且通过无线电波将数据从一个传感器传输到另一个传感器，因此它们的通信效率非常高。
多年来，无线技术已经开发出不同的分支机构，适用于不同领域。
最初，许多技术仅用于消费电子通信，如CDMA/GPRS，WI-FI，蓝牙等，但现在随着工业控制的需求，一些无线技术也被应用于工业领域。
就像下面介绍的ZigBee技术一样。
通过使用这些技术可以解决传统控制因为没有通讯功能而无法实现集中监控的问题，这将操作维护人员从大量繁琐的工作中解放出来，大大减轻了系统的不利影响和人工成本开销。
一般来说，随着通信距离的增加，设备的功耗、系统成本、复杂性都在增加。
与现有的无线通信技术相比，ZigBee技术将是最低的功耗和成本的技术。
同时由于ZigBee技术的数据传输速度和通信范围偏低，ZigBee技术也适用于携带流量较少的数据流量。
所以ZigBee 联盟预测了工业控制，消费电子，汽车自动化，农业自动化和医疗设备控制等主要应用领域。
Zigbeeg应用图如图1-1所示：二、IEEE802.15.4和ZigBee介绍IEEE无线个人区域网(PAN)工作组的IEEE802.15.4技术标准是ZigBee技术的基础。
物联网中的ZigBee技术随着物联网技术的发展，各种无线通信技术层出不穷，其中ZigBee作为一种低功耗、短距离、低数据速率的无线通信技术，在物联网中得到了广泛的应用。
本文将就ZigBee技术在物联网中的应用、特点以及未来发展进行探讨。
ZigBee技术在物联网中的应用ZigBee技术最初是由美国ZigBee联盟提出的，旨在打造一种低成本、低功耗、自组织的无线网络技术。
在物联网中，ZigBee技术广泛应用于智能家居、工业自动化、智能建筑等领域。
比如，智能家居中的智能灯、智能插座、智能门锁等设备，通常采用ZigBee技术进行通信，实现设备之间的互联互通。
而在工业自动化领域，ZigBee技术被用于传感器网络，实现对设备状态的实时监测和控制。
ZigBee技术的低功耗特性使其尤其适合于需要长时间运行、无需频繁数据传输的应用场景。
ZigBee技术的特点ZigBee技术具有多项特点，使其在物联网中得到广泛应用。
首先，ZigBee 技术的低功耗特性使其能够在电池供电的设备上实现长时间的运行，这对于物联网中大量的传感器设备至关重要。
其次，ZigBee技术采用的是自组织网络结构，节点之间能够自行建立网络连接，无需中心节点的管理，这种去中心化的特点使得网络具有更高的灵活性和可靠性。
此外，ZigBee技术采用的是短距离通信，能够在相对较小的范围内实现设备之间的通信，减少了不必要的干扰，提升了通信的稳定性和安全性。
未来发展趋势随着物联网技术的不断发展，ZigBee技术也在不断演进。
未来，ZigBee技术有望在更多的领域得到应用。
首先，随着5G技术的逐渐普及，ZigBee技术有望与5G技术结合，实现更高速率的数据传输，拓展了ZigBee技术的应用范围。
其次，随着人工智能技术的发展，智能家居、智能工业等应用场景对于ZigBee技术的需求也将不断增加，ZigBee技术有望在更多的智能设备中得到应用。
另外，ZigBee技术在安全性和隐私保护方面的研究也将成为未来的发展重点，以应对物联网中不断增加的安全威胁。
基于ZigBee的智慧教室物联网云平台设计与实现智慧教室是近年来随着物联网技术的发展而逐渐兴起的教育新概念，通过将各种传感器、设备和云平台相互连接，实现教室内的信息传递、设备控制、数据采集和分析等功能。
本文旨在基于ZigBee技术，设计并实现一套智慧教室物联网云平台，为教育教学提供更便捷、高效的解决方案。
一、引言随着科技的不断进步和应用场景的不断扩大，智慧教室作为新兴的教育技术应运而生。
智慧教室通过将各种智能设备和传感器连接到一个统一的平台上，实现设备之间的信息交换和互动。
其中，ZigBee技术因其低功耗、低成本和自组网能力而被广泛应用于物联网领域，为智慧教室的建设提供了可靠的技术支持。
二、智慧教室物联网云平台的设计与实现1. 系统架构设计智慧教室物联网云平台的设计中，需要考虑到系统的整体架构。
通常情况下，智慧教室包括传感器、执行设备、网关和云平台四大模块。
传感器用于采集环境信息，执行设备用于执行控制指令，网关负责传输数据，云平台负责数据存储和分析。
在系统设计上，需合理规划各个模块之间的通信方式和数据传输流程，确保系统能够稳定运行和高效协作。
2. ZigBee网络搭建在智慧教室中，ZigBee网络是连接传感器、执行设备和网关的关键。
ZigBee技术采用自组网方式，实现设备之间的自动连接和通信。
在搭建ZigBee网络时，需要考虑到网络拓扑结构、信道选择、路由算法等方面的设计，以确保网络能够稳定运行和高效传输数据。
3. 云平台建设云平台是智慧教室的数据中心，负责数据的存储、分析和展示。
通过建设云平台，可以实现对教室内各种设备和传感器数据的统一管理和监控。
在云平台建设中，需要考虑到数据的安全性、实时性和稳定性，保障教室内的数据能够得到及时处理和保护。
4. 应用案例分析通过以上设计和实现，可以实现智慧教室的各项功能。
例如，在温度传感器监控下，可以实时监测教室内的温度变化，并通过执行设备调节空调温度；在光照度传感器监控下，可以根据光照度的变化自动控制窗帘的开合。
ZIGBEE市场前景分析1. 引言Zigbee是一种低功耗、近距离无线通信协议，逐渐在物联网领域得到广泛应用。
本文将对Zigbee市场前景进行分析，从技术趋势、市场规模、应用场景等方面进行探讨。
2. 技术趋势2.1 低功耗Zigbee采用低功耗通信技术，能够在电池供电下长时间运行，适用于很多物联网设备，如智能家居、智慧城市等领域。
2.2 自组网Zigbee支持自组网功能，使得设备之间能够自动建立和维护网络连接，提高了网络的可靠性和稳定性。
这一特性使Zigbee在大规模物联网应用中具有优势。
3. 市场规模根据市场研究报告，Zigbee市场正在快速增长。
预计到2025年，全球Zigbee市场规模将超过100亿美元。
其中，智能家居、工业自动化、智慧城市等应用领域将是推动市场增长的主要驱动因素。
4. 应用场景4.1 智能家居Zigbee作为智能家居的核心通信协议，能够实现家庭设备之间的互联互通，如智能灯具、温控设备、安防系统等。
随着人们对智能家居需求的增长，Zigbee在该领域的市场前景将更加广阔。
4.2 工业自动化Zigbee在工业自动化方面也有广泛应用。
通过Zigbee协议，工厂设备之间能够实现无线通信和数据传输，提高生产效率和灵活性。
随着制造业的数字化转型，Zigbee 在工业自动化市场有望持续增长。
4.3 智慧城市Zigbee在智慧城市建设中扮演重要角色。
它可以应用于智慧路灯、智能停车、环境监测等方面，提升城市的管理和服务水平。
智慧城市的快速发展将为Zigbee带来更多的商机。
5. 挑战与机遇Zigbee市场虽然发展迅猛，但仍面临一些挑战。
首先，存在着与其他无线通信标准的竞争，如Bluetooth和Wi-Fi。
其次，安全性问题也是需要解决的难题。
然而，Zigbee仍然具有广阔的市场机遇。
随着物联网的快速普及，对于低功耗、低成本、自组网的需求将大大增加，这为Zigbee的应用提供了更多的机会。
6. 结论综上所述，Zigbee市场前景良好。
ZigBee在物联网中的应用
张旭升
【期刊名称】《重庆科技学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2013(015)002
【摘要】介绍ZigBee的协议标准、技术优势以及应用领域,总结ZigBee的应用特点,并通过结合实际的应用例子来阐述ZigBee技术在物联网中的研究及应用.【总页数】4页(P159-162)
【作者】张旭升
【作者单位】重庆科技学院法政与经贸学院,重庆401331
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于ZigBee技术的物联网技术在高层建筑火灾救援中的应用探讨 [J], 贾雪
2.ZigBee在工业物联网实训中的应用 [J], 陈革维
3.ZigBee技术应用物联网行业中的前景 [J],
4.基于WiFi-ZigBee云的无线物联网在电务调度系统中的应用研究 [J], 李东林
5.模糊控制在ZigBee物联网智慧农业大棚中的应用 [J], 于丽平
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
物联网服务平台及应用——Zigbee设备的广泛应用上海汉创科技有限公司目录1 业务描述 (4)1.1 基本描述 (4)1.2 应用领域 (5)1.3 技术特点 (6)1.4 商业模式及主要客户 (8)2 产品/服务 (12)2.1 服务平台 (12)2.1.1 概述 (12)2.1.2 基本功能 (14)2.1.3 产品优势 (14)2.2 关键设备 (16)2.2.1 Zigbee网络设备 (16)2.2.2 数据收集器 (20)2.2.3 内置短距离传输模块 (24)2.2.4 通信服务网关 (25)2.2.5 网管系统 (26)2.3 应用服务方案 (27)2.3.1 服务专用应用方案 (27)2.3.2 服务共享应用方案 (30)3 行业应用 (31)3.1 行业应用 (31)3.1.1 物联网在农业中的应用 (31)3.1.2 物联网在工业中的应用 (32)3.1.3 物联网在服务产业中的应用 (33)3.2 容量分析 (36)4 市场竞争和营销策略 (37)4.1 市场竞争环境分析 (37)4.2 公司核心竞争力 (37)4.3 市场竞争策略 (38)4.3.1 市场定位 (38)4.3.2 销售策略 (38)4.3.3 营销模式 (39)5 风险分析与防范 (39)5.1 风险分析 (39)5.1.1 技术风险 (39)5.1.2 市场风险 (40)5.1.3 竞争风险 (40)5.2 规避对策 (40)5.2.1 技术风险规避 (40)5.2.2 售后服务风险规避 (40)5.2.3 竞争风险规避 (41)6 人员配置 (41)7 项目首批资金需求 (42)8 成长与发展 (42)1业务描述1.1 基本描述物联网是在互联网基础上利用传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在链接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理，从而构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”即M2M网络。
完整、完美应用整个物联网系统的关键部件是射频设备，它将决定整个系统的成败。
射频设备要求具有可靠性、稳定性、可控性、低功耗以及灵活的通信方式，Zigbee设备是一类世界领先的射频设备。
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与兼容。
例如，你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个Zigbee控制网络。
不同的是，Zigbee网络主要是为自动化控制数据传输而建立，而移动通信网主要是为语音通信而建立；每个移动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监控对象，例如传感器连接直接进行数据采集和监控，它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。
每个Zigbee网络节点（FFD和RFD）可以可支持多到31个的传感器和受控设备，每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的接口方式。
可以采集和传输数字量和模拟量。
1.2 应用领域Zigbee技术的目标就是针对旅游业、工业，家庭自动化，遥测遥控，汽车自动化、农业自动化和医疗护理等，例如智能导游机、灯光自动化控制，传感器的无线数据采集和监控，油田，电力，矿山和物流管理等应用领域。
另外它还可以对局部区域内移动目标例如城市中的车辆进行定位。
（定位专利：成都西谷曙光数字技术公司的专利技术）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。
1.3 技术特点①低功耗。
在低耗电待机模式下,2 节5 号干电池可支持1个节点工作6～24个月,甚至更长。
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8051的8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20～250 kbps的较低速率,分别提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps (915 MHz)和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10～100 m 之间,在增加RF 发射功率后,亦可增加到1～3 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3～10 s、WiFi 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) 和868 MHz(欧洲) 。
1.4 商业模式及主要客户模式二：厂家提供应用开发及网络运作（物联网管理中心）程序开发商平台搭建商 (物联网服务平台)购买终端设备提供技术支持无偿提供管理用户个体用户租用、无偿提供或配件方式提供 根据实际应用进行定制应用开发及网络运作（物联网管理中心）程序开发商平台搭建商 (物联网服务平台) 根据实际应用进行定制厂家提供 购买终端设备提供技术支持租用或无偿提供当地旅游部门、税务部门、工商部门。
各个商户租用或无偿提供 进入商圈的旅游用户租用或无偿提供商业模式详解：模式一面对的客户：集团型企业、大型商场策划活动、特殊展览会、大型贸易市场等。
模式二面对的客户：某些智能化需求的城市、某些商圈区域、某些旅游名胜区域、某些商业中心等。
模式三面对的客户：模式三可以在前期产品未在市场上形成口碑、品牌影响力、公司形象力时采取此方式进行，当公司形象已经深入客户的核心、有一定的品牌影响力后同时模式一、模式二已经正常运作与大量推广后，可以将模式三进行升级升华。
应用开发及网络运作（物联网管理中心）程序开发商 平台搭建商 （建立物联网服务平台）根据实际应用进行定制厂家提供 提供技术支持无偿提供特定的商圈试用（试用时间为1-2个月，数量仅限需要限制），试用期满后或在此期间可以进行相应市场价销售进入商圈的个体用户部分租用或无偿提供国内知名咨询公司或商圈的策划商 提供运行需求提供商圈策划要求，提高商圈的销售业绩试用期间为无偿提供，试用期满后以批发价出售商圈商户销售升级版模式三：给客户带来的好处:1、用户可以实时的收到各类最新有用的参考信息；2、此平台可以与目前使用的各种服务平台进行兼容于集成；3、管理用户可以根据最新收集到的准确的信息进行分析、处理，作出可靠、准确、有利于各个用户的措施与建议。
4、真正实现了物与物、物与人、人与人的沟通、交流。
特定的商圈主根据商圈商户基于这个平台发放广告、促销信息收取相应的费用；同时提高销售额（厂家与商圈进行分享这部分的利润）进入商圈的个体用户部分租用或无偿提供国内知名咨询公司或商圈的策划商提供运行需求提供商圈策划要求，提高商圈的销售业绩商圈商户销售程序开发商 平台搭建商 （建立物联网服务平台）厂家提供 提供技术支持厂家已成本价出售于商圈中的商户应用开发及网络运作（物联网管理中心）根据实际应用进行定制租赁方式5、有效的降低人力成本、有的领域的应用可以克服人无法做到的一些工作、有效的提高效率。
6、模块化工作，便于后期的维护与新设备的升级与功能的扩展。
7、平台不用投入或极少投入，降低了采购成本；8、租用：化一次性投入为分期投入，厂商平台商做了资金平台，为用户缓解资金压力；9、由厂商做长期的技术支持和网络服务，用户只需一台可上网的电脑，即可进行维护和管理。
2产品/服务2.1 服务平台2.1.1概述物联网服务平台系统是一个分层的体系结构，充分利用先进的移动数据网络和专有关键设备，实现物联对象与应用中心灵活机动的组网，提高行业监测数据传输的实时性和灵活性，确保了集中监测的有效性和可管理性。
在计算机网络技术和通信网络技术不断普及的今天，将广泛分布的物联对象进行互联通信，实现广域网络连接特性，系统设计充分采用层次与模块设计结构。
依据实际的需求和当前的环境，系统平台网络结构组成划分为三个层面：物联网应用层、物联网网络层、物联网感知层。
这三个层面通过专用无线监测设备和网络做到结构清晰、接口明确。
系统结构设计充分考虑三个层面实现过程中每层实现的相对独立性，提高系统的可扩展性和发展性，使得在某个层面的实现发生变化时不会导致整个系统体系的修改变更，易于今后随着相关要求进行系统扩充或调整。
图1 物联网服务平台系统总体结构示意图2.1.2基本功能实现基于有线或无线IP、GPRS、GSM传输网络的联网平台，能够通过Zigbee网络的多种接入方式实现远程物联对象数据的监控、传输、存储和管理。
利用各种网络将分散、独立的物联对象采集点进行联网，为不同地域的行业用户提供一个跨地域的统一接入、分布存储、分级管理、多种模式应用、资源共享的物联监控服务。
物联网服务平台应集成各种物联监控和报警资源，为最终用户提供图像、语音、报警等信息远程采集、传输、储存、处理的强兼容性、高度集中管理网络服务系统。
