ZigBee技术在智能家居中的应用

ZigBee技术在智能家居中的应用

ZigBee技术是一种短距离、低功耗、低数据速率的无线网络技术，广泛应用于智能家居领域。本文将详细介绍ZigBee技术的特点、设备类型以及在智能家居中的具体应用。

ZigBee技术是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术。它采用了IEEE802.15.4标准的无线物理层，具有省电、简单、成本低的特点。此外，ZigBee还增加了逻辑网络、网络安全和应用层，使其功能更加完善。

ZigBee设备类型

ZigBee网络主要由三种设备类型组成：

• Coordinator（协调器）：负责启动整个网络，选择信道和网络ID，并启动网络。
• Router（路由器）：允许其他设备加入网络，支持多跳路由，并协助终端设备的通信。
• End-Device（终端设备）：没有特定的网络维护责任，可以处于睡眠或唤醒状态，适合电池供电设备。

ZigBee技术特点

1. 数据传输速率低：10KB/秒-250KB/秒，专注于低速传输应用。
2. 功耗低：在低功耗待机模式下，两节普通5号电池可使用6-24个月。
3. 成本低：由于数据传输速率低，协议简单，大大降低了成本。
4. 网络容量大：单个网络最多可容纳65,000个设备。
5. 自组织、自愈能力强：网络具有较强的自组织和自愈能力，通信可靠。
6. 数据安全：提供数据完整性检查和鉴权功能，采用AES-128加密算法。
7. 工作频段灵活：使用2.4GHz、868MHz（欧洲）和915MHz（美国）免执照频段。

ZigBee系列产品类型

1. ZigBee遥控器

• 设备类型：终端设备
• 功能：控制网络内与其进行过对码的设备，并实时显示设备状态。采用新型基于IEEE802.15.4 2.4GHz RF MCU和最新ZigBee 2007/Pro协议栈，可以控制电源插座、智能开关、调光开关、电动窗帘等设备，配合ZigBee红外转发设备，可以控制家中所有的电器设备，取代原有遥控器。
• 操作：支持存储单控对码信息，菜单选择切换语言，对码和控制过程状态菜单提示，触摸按键区对码和设备控制，五向键设备切换和菜单操作，机械滑动键调光和音量调节。

2. ZigBee红外转发器

• 功能：接收网关或遥控器指令，实现无线码到红外码的转发，从而可用无线方式对家电设备进行控制。
• 操作：使用前需要和网关或协调器、家电红外遥控器对码。

3. ZigBee单键调光开关

• 设备类型：路由器
• 功能：接收网关或遥控器指令进行灯控，开关和调光，并对执行情况反馈。
• 操作：操作前需要和网关和遥控器进行单控和情景对码操作，并会存储情景对码信息。

4. ZigBee双键智能开关

• 设备类型：路由器
• 功能：接收网关或遥控器指令进行单控或场景控制，并对执行情况反馈。
• 操作：操作前需要和网关和遥控器进行单控和情景对码操作，并会存储情景对码信息。

5. ZigBee窗帘控制器

• 设备类型：路由器
• 功能：接收网关或遥控器指令进行窗帘开关控制，并对执行情况反馈。
• 操作：操作前需要和网关和遥控器进行单控和情景对码操作，并会存储情景对码信息。

6. 插座-协调器

• 设备类型：路由器
• 功能：插座协调器合一设备，提供拨动开关，切换设备类型；在不存在网关的情况下，切换为协调器设备，否则这作为普通开关使用。
• 操作：操作前需要和网关和遥控器进行单控和情景对码操作，并会存储情景对码信息。

7. ZigBee其它产品

• ZigBee外接控制模块
• USB，RS485通信

ZigBee智能家居系统拓扑图

ZigBee智能家居是以家庭为单位进行设计安装，每个家庭都安装一个家庭网关、若干个无线通讯ZigBee子节点模块。在家庭网关和每个子节点上都接有一个无线网络收发模块（符合ZigBee技术标准的产品），通过这些无线网络收发模块，数据在网关和子节点之间进行传送。