ZigBee技術(shù)可支持特定應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)和部署，將這些應(yīng)用規(guī)范和ZigBee的堆棧相連，可以讓制造商能夠開(kāi)發(fā)出有針對(duì)性應(yīng)用的無(wú)線產(chǎn)品。其應(yīng)用規(guī)范涵蓋了智能家居、智能能源、通信、醫(yī)療、遠(yuǎn)程控制、消費(fèi)電子射頻、建筑自動(dòng)化和零售服務(wù)等各個(gè)領(lǐng)域。近年來(lái)ZigBee技術(shù)被廣泛運(yùn)用到家居智能化領(lǐng)域，該技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用具備先天的一些優(yōu)勢(shì)。
zigbee在智能家居中的應(yīng)用：
Zigbee在智能家居中的應(yīng)用還是比較多的，按照網(wǎng)絡(luò)功能是可以分為三種的，而且是屬于一種現(xiàn)代化的新技術(shù)。
1、ZigBee是最近提出的一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無(wú)線通信新技術(shù)，主要適用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以滿足對(duì)小型廉價(jià)設(shè)備的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)和控制。
2、Zigbee采取了IEEE802.15.4強(qiáng)有力的無(wú)線物理層所規(guī)定的全部?jī)?yōu)點(diǎn)：省電、簡(jiǎn)單、成本又低的規(guī)格；ZigBee增加了邏輯網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全和應(yīng)用層。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)控制、消費(fèi)性電子設(shè)備、汽車(chē)自動(dòng)化、家庭和樓宇自動(dòng)化、醫(yī)用設(shè)備控制等。
3、ZigBee設(shè)備按網(wǎng)絡(luò)功能分3種：網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器（NetworkCoordinator）、路由節(jié)點(diǎn)（NetworkNode）及終端節(jié)點(diǎn)（IEEENode）。前兩種都是FFD，可以與任何節(jié)點(diǎn)通信；終端節(jié)點(diǎn)是RFD。
zigbee網(wǎng)關(guān)怎么搭建智能家居？
目前智能家居主流的無(wú)線通訊協(xié)議有WiFi、藍(lán)牙以及ZigBee。不同的通訊協(xié)議在智能家居應(yīng)用中的表現(xiàn)也不同。
智能家居用zigbee還是wifi好
zigbee無(wú)線通信技術(shù)具有組網(wǎng)快，可連接設(shè)備多，組網(wǎng)距離適中，延時(shí)底，節(jié)能等特點(diǎn)。在整個(gè)居家生活中，對(duì)家中所有的設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)就需要一個(gè)穩(wěn)定通信協(xié)議，而Zigbee就有這樣的一個(gè)特點(diǎn)，連接上千個(gè)設(shè)備也不對(duì)導(dǎo)致網(wǎng)關(guān)死機(jī)，這就保證了整個(gè)智能家居系統(tǒng)的穩(wěn)定；zigbee還有一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)在于低耗能，想像一下，如果家成幾百個(gè)設(shè)備都進(jìn)行互聯(lián)，電力的消耗就是一筆不小的費(fèi)用，又怎么能體現(xiàn)出智能家居的優(yōu)勢(shì)呢？所以用zigbee低功耗智能網(wǎng)關(guān)就可以完美的解決了這種問(wèn)題，一般一節(jié)電池就可以用半年以上。
更為重要的是zigbee通信延時(shí)性低，在接收到指令后可以快速的執(zhí)行，保證整個(gè)智能家居系統(tǒng)流暢的體驗(yàn)性
wifi無(wú)線通信技術(shù)雖然也有zigbee協(xié)議的一些特性，但是相比較于zigbee來(lái)說(shuō)，wifi可連接的設(shè)備相對(duì)較少，如果接入的設(shè)備過(guò)多，可能會(huì)影響信號(hào)的穩(wěn)定性，嚴(yán)重的情況可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)關(guān)死機(jī)；還有一個(gè)特點(diǎn)就是上面所說(shuō)的，wifi連接的設(shè)備需要大量的電力損耗，長(zhǎng)久的來(lái)看會(huì)導(dǎo)致不少的電費(fèi)開(kāi)支；更為重要的一點(diǎn)是wifi需要電力插入電力才能正常工作，如果電力被切斷，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)智能家居系統(tǒng)失去動(dòng)力而不能工作，這一點(diǎn)是一個(gè)硬傷。
通過(guò)以上的比較分析，我們可以看出來(lái)zigbee更適合于智能家居行業(yè)，因?yàn)橛盟B接智能設(shè)備會(huì)更穩(wěn)定，更節(jié)能，延時(shí)性都有很好的保證。
智能家居通訊協(xié)議到底怎么選
現(xiàn)在的人們聊起來(lái)智能家居，那就是一個(gè)評(píng)價(jià)這東西真好用，簡(jiǎn)直是太方便了。目前國(guó)內(nèi)也有不少品牌，下面一起來(lái)看看吧。
智能家居zigbee系統(tǒng)
系統(tǒng)包括網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)、各種傳感器、服務(wù)器和手機(jī)終端，如圖1所示。網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)由電源部分、STM32控制器、ZigBee模塊、GSM模塊、WiFi模塊、藍(lán)牙模塊以及網(wǎng)口構(gòu)成。傳感器包括溫濕度傳感器、氣體傳感器、人體感應(yīng)傳感器、繼電器模塊等。
各傳感器分別通過(guò)ZigBee傳送數(shù)據(jù)到網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)通過(guò)WiFi以UDP協(xié)議上傳數(shù)據(jù)到服務(wù)器。手機(jī)終端既可以訪問(wèn)服務(wù)器檢測(cè)各傳感器的狀態(tài)而且可以發(fā)送控制指令到達(dá)網(wǎng)關(guān)，再?gòu)木W(wǎng)關(guān)通過(guò)ZigBee控制繼電器，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程家電控制。
zigbee的智能家居系統(tǒng)原理
一、硬件設(shè)計(jì)原理
1、網(wǎng)關(guān)硬件原理設(shè)計(jì)
智能家居是我們想要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互動(dòng)亦或是互相通話，就需要使用通信協(xié)議，所以在一塊的選擇上至關(guān)重要，那么智能家居用zigbee還是mesh呢？
智能家居用zigbee還是mesh
要分情況考慮，ZigBee一般應(yīng)用于較遠(yuǎn)距離傳輸，而藍(lán)牙Mesh則可靈活支持使用者與智能家居設(shè)備之間多層級(jí)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
當(dāng)需要進(jìn)行短距離傳輸時(shí)，藍(lán)牙Mesh可以提供更低的功耗、更強(qiáng)的可靠性以及更快的響應(yīng)速度。而當(dāng)距離較遠(yuǎn)時(shí)，Zigbee則運(yùn)行更加穩(wěn)定，可以提供更大范圍的連接。一般來(lái)說(shuō)，智能家居的應(yīng)用場(chǎng)景比較小，一個(gè)家庭通常需要一個(gè)短距離傳輸，因此藍(lán)牙Mesh更為合適。
智能家居系統(tǒng)組成
1、智能開(kāi)關(guān)面板系統(tǒng)：利用電子元件跟面板等進(jìn)行一定編程跟重組，實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭電路控制，系統(tǒng)就是所有開(kāi)關(guān)的一種集合。
2、智能家電控制系統(tǒng)：將家電跟智能插座或者是智能開(kāi)關(guān)相連接，可以在家里的任何一個(gè)角落通過(guò)手機(jī)App或者智能機(jī)器人進(jìn)行語(yǔ)音控制。
在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，技術(shù)讓智能家居生活變得更為方便。現(xiàn)階段ZigBee無(wú)線技術(shù)已經(jīng)適用于家庭環(huán)境中，部分智能家居產(chǎn)品也采用了此類(lèi)技術(shù)，并且zigbee技術(shù)在智能家居中也有了廣泛的應(yīng)用。
zigbee智能家居控制系統(tǒng)：
zigbee智能家居的控制系統(tǒng)是：ZigBee技術(shù)將家庭中許多相對(duì)獨(dú)立的家用電器，構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的智能家居系統(tǒng)。從而方便對(duì)家居中的各種電器設(shè)備進(jìn)行本地操作，同時(shí)也可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或GPRS系統(tǒng)對(duì)各種電器設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
zigbee智能家居系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：
（1）數(shù)據(jù)傳輸速率低：10KB/秒～250KB/秒，專(zhuān)注于低傳輸應(yīng)用。
（2）功耗低：在低功耗模式下，兩節(jié)普通5號(hào)電池可使用6～24Month。
（3）成本低：ZigBee傳輸速率低， 協(xié)議簡(jiǎn)單，所以大大降低了成本。
Zigbee智能家居作為一種智能化的家電產(chǎn)品，從它的產(chǎn)生以來(lái)一直受到眾多消費(fèi)者的青睞。由于它的先進(jìn)的技術(shù)，以及它提供的安全、便利的使用方式，使得它被大眾熟知。
zigbee智能家居缺點(diǎn)：
（1）通信不穩(wěn)定：目前國(guó)內(nèi)Zigbee技術(shù)主要采用ISM頻段中的2.5G頻率，其衍射能力弱，穿墻能力弱。家居環(huán)境中，即使是一扇門(mén)，一扇窗，一堵非承重墻，也會(huì)讓信號(hào)大打折扣。
（2）成本高：目前ZIGBEE芯片出貨量比較大的TI公司的CC2430，CC2530以及Freescale的MC1319X，MC1322X系列，其成本均在2~3美金左右，再考慮到其他外圍器件和相關(guān)2.4G射頻器件，BOM成本難以低于10美金，針對(duì)智能家居這種成本敏感而有需要大量節(jié)點(diǎn)的家用設(shè)備，其成本頗為尷尬。
（3）網(wǎng)絡(luò)容量大而無(wú)用：Zigbee技術(shù)的主要特點(diǎn)是支持自組網(wǎng)能力強(qiáng)，自恢復(fù)能力強(qiáng)，因此，對(duì)于井下定位，停車(chē)場(chǎng)車(chē)位定位，室外溫濕度采集，污染采集等應(yīng)用非常具有吸引力。然而，對(duì)于智能家居的應(yīng)用場(chǎng)景中，開(kāi)關(guān)，插座，窗簾的位置一旦固定，一直不變，自組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)也就不復(fù)存在，但是自組網(wǎng)所耗費(fèi)的時(shí)間和資源缺卻依舊高企。
zigbee智能家居優(yōu)點(diǎn)：
（1）抗干擾力強(qiáng)：Zigbee收發(fā)模塊使用的是2.4G直序擴(kuò)頻技術(shù)，比起一般FSK，ASK和跳頻的數(shù)傳電臺(tái)來(lái)，具有更好的抗干擾能力。
隨著物聯(lián)網(wǎng)在各新興產(chǎn)業(yè)的重要位置愈發(fā)凸顯，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)，ZigBee作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)重要技術(shù)之一，可以較全面地滿足物聯(lián)網(wǎng)需求。而作為物聯(lián)網(wǎng)最終應(yīng)用之一的智能家居熱潮也必將推動(dòng)ZigBee技術(shù)的普及。
zigbee智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)：
1、總體框架平臺(tái)設(shè)計(jì)
ZigBee智能家居系統(tǒng)平臺(tái)由硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成，在兩者相協(xié)調(diào)的框架之下，實(shí)現(xiàn)快速而高效的ZigBee節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)。
該系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境主要采用EW，集成C/C++的交叉編譯和調(diào)試，支持ARM微處理器，在高效安全的可執(zhí)行代碼之下，實(shí)現(xiàn)多級(jí)優(yōu)化，從而達(dá)到速度和代碼尺寸的均衡。在其軟件系統(tǒng)中，集成了內(nèi)核識(shí)別插件，可以對(duì)各個(gè)運(yùn)行任務(wù)的信號(hào)燈、郵箱、隊(duì)列、事件標(biāo)志等信息，進(jìn)行全面而細(xì)致的了解。在該系統(tǒng)中，主要是按照項(xiàng)目進(jìn)行管理，可以給項(xiàng)目添加文件，并在程序項(xiàng)目設(shè)計(jì)之前，要對(duì)工程環(huán)境進(jìn)行高效的、個(gè)性化的設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)與需求相契合的控制目標(biāo)。
2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案分析
智能家居系統(tǒng)以其先進(jìn)性和實(shí)用性，為人們提供舒適、高效的生活環(huán)境，具有良好的開(kāi)放性特征，其設(shè)計(jì)方案主要是采用GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入Internet和短消息的方式，對(duì)電腦終端進(jìn)行控制，還可以通過(guò)手機(jī)移動(dòng)終端操控的方式，對(duì)智能家居系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，用戶可以隨時(shí)根據(jù)自己的需要對(duì)家中各個(gè)設(shè)備、環(huán)境狀況等進(jìn)行查看，彌補(bǔ)了地域限制等問(wèn)題。
