物联网智能家居ZigBee技术应用

lcs2016

      物联网智能家居ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本可以实现双向无线通信的数据传输技术。ZigBee技术介于RFID和蓝牙之间类似于CDMA(码分多址)和GSM(全球通)网络，通信距离从原来标准的75m到几百米或几千米并且支持无限的扩展到更远。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的过程实现更远的距离所以它们的通信效率非常高。采取了IEEE 802. 15.4无线通信标准的全部优点:具备了省电、简单、成本又低ZigBee技术增加了逻辑网络及网络安全和应用层。

     物联网智能家居"ZigBee”这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(Bee)是依靠“嗡嗡”的声音和“Z”字形飞翔抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。借此意义物联网智能家居ZigBee作为在新的一代无线通信技术的命名。 物联网智能家居ZigBee技术主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制，物联网等各种行业领域广泛使用。

ZigBee的网络结构示意图

      整个系统主要由上行工业以太网和下行ZigBee无线局域网络组成。单个子网主要由电表、ZigBee采集器以及ZigBee网络终端组成。智能电表与ZigBee采集器之间采用RS485通信采用的ModBus通信协议;一个ZigBee采集器下面最多可以连接32个电表，整个ZigBee子网最多能连接255个电表;一般每个子网的无线节点(即ZigBee采集器)不超过60个，这样能保证整个网络中的通信设备质量和通信连接的可靠性每个ZigBee子网都有各自的ID识别和频段的划分然后这样可以帮助扩充更多的设备。

基于ZigBee技术的无线集抄电能系统单个子网示意图