ZigBee与智慧家居-ZigBee方案
看過電影《鋼鐵俠》的朋友應該對影片里面小唐尼的別墅“自由之城”不會陌生,不論是充滿未來科技感的整體外觀設計,還是以智能AI“賈維斯”為核心的智能系統,無不讓人產生一種想要切身體會的沖動。其實,在萬物互聯的浪潮下,隨著技術和產品的不斷創新與發展,智慧家居已經在逐步融入我們的生活中,潛移默化的改變著我們的生活方式,相信不久的將來,影片中展示的生活場景也會在我們身邊得以體現。
現在,讓億佰特帶大家去看看智慧家居的實現方式吧。智慧家居作為物聯網概念中的一個具體應用場景,其第一步要解決的便是各種家居、電器之間的信息溝通問題(M2M),其中,ZigBee是比較被看好的數種技術之一。
ZigBee技術是一種具有統一技術標準的短距離無線通信技術,誕生于2003年,其物理層和數據鏈路層協議為IEEE 802.15.4協議標準,網絡層和安全層由ZigBee聯盟制定,應用層的開發應用根據用戶的應用需要,對其進行開發利用,因此該技術能夠為用戶提供機動、靈活的組網方式。
根據IEEE 802.15.4協議標準,ZigBee的工作頻段分為3個頻段,這3個工作頻段相距較大,而且在各頻段上的信道數據不同,因而,在該項技術標準中,各頻段上的調制方式和傳輸速率不同。3個頻段分別為 868MHz,915MHz和2.4GHz,其中2.4GHz頻段上分為16個信道,該頻段為全球通用的工業、科學、醫學(indus- trial,scientific and medical,ISM)頻段,該頻段為免付費、免申請的無線電頻段,在該頻段上,數據傳輸速率為 250Kb/s;另外兩個頻段為915/868MHz,其相應的信道個數分別為10個和1個,傳輸速率分別為40Kb/s和20Kb/s,868MHz和 915MHz無線電使用直接序列擴頻技術和二進制相移鍵控(BPSK)調制技術。2.4GHz無線電使用DSSS和偏移正交相移鍵控(O-QPSK)。
在組網性能上,ZigBee可以構造為星形網絡或者點對點對等網絡,在每一個ZigBee組成的無線網絡中,連接地址碼分為16b短地址或者64b長地址,可容納的最大設備個數分別為216和264個,具有較大的網絡容量。
在無線通信技術上,采用CSMA-CA方式,有效地避免了無線電載波之間的沖突,此外,為保證傳輸數據的可靠性,建立了完整的應答通信協議。
ZigBee設備為低功耗設備,通常情況下,其發射輸出為 0~3.6dBm,節點通信距離為30~70m,可通過路由轉發方式擴展有效通信距離(Zigbee網關),具有能量檢測和鏈路質量指示能力,根據檢測結果,設備可以自動調整發射功率,在保證通信鏈路質量的條件下,最小地消耗設備能量。
為保證ZigBee設備之間通信數據的安全保密性,ZigBee技術采用了密鑰長度為128位的加密算法,對所傳輸的數據信息進行加密處理。
低功耗、低成本、自主組網及路由等特點,使得Zigbee技術在智慧家居中得以一展身手,就一般家庭而言,Zigbee可在如下方面應用:
①空調系統的溫度控制器,燈光、窗簾的自動控制。
②老年人與行動不便者的緊急呼叫器。
③電視與音響的萬用遙控器,無線鍵盤、滑鼠、搖桿,玩具。
④煙霧偵測器。
⑤智慧型RFID標簽。
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同時,業內上游廠家也在不斷更新產品以支持Zigbee產品的開發,德州儀器(TI)日前宣布推出兩款基于體聲波(BAW)的全新嵌入式處理器和模擬芯片,CC2652RB SimpleLink無線微控制器(MCU)與LMK05318網絡同步器時鐘。在業內,TI首次將BAW諧振器技術用于集成時鐘功能,CC2652RB作為業界先進的無外置石英晶振的無線MCU,TI在方形扁平無引腳(QFN)封裝內集成了一個BAW諧振器,無需外置高速48MHz晶體,頻率穩定性可達+/-40ppm,同時有效降低PCB板使用空間(10%~15%),其在單芯片上支持Zigbee、Thread、低功耗藍牙及私有2.4GHz連接解決方案。
成都億佰特電子科技有限公司E18系列產品,基于TI CC253x系列芯片開發,內部集成8051 單片機及無線收發器,集成 PA+LNA,極大的擴展通信距離、提升通信穩定性,出廠自帶固件,可實現基于?ZigBee 協議的串口數據透傳,適用于多種應用場景(尤其適用于智慧家居)。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的ZigBee与智慧家居-ZigBee方案的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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