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米邦照明 | ZIGBEE系统篇【全是干货】

2021-09-21 16:13:16

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米邦照明 | ZIGBEE系统篇【全是干货】


在大数据与物联网浪潮的双重驱动下,消费者对于智能家居和照明的需求,早已不满足于其空间的功能性质,越来越讲究技术与艺术的完美结合。消费需求的转变,让智能家居和照明行业产生了深刻的质变与量变,不断细分市场。与此同时,基于Zigbee技术的智能家居与照明细分市场逐渐凸显,更具灵活性,更易撬动需求市场。Zigbee智能家居与照明技术应用也成为各大智能家居和照明厂商互相追逐的突破口,集成商们争相占据的制高点,一个全新的智能家居与照明时代即将来临!



在智能硬件和物联网领域,时下大名鼎鼎的ZigBee可谓是无人不知,无人不晓。作为除了wifi、蓝牙之外,ZigBee是目前最重要的无线通信协议之一,主要应用于物联网和智能硬件等领域。那么什么ZigBee,他如何应用?想知道的关于ZigBee的一切吗,那就随小编一起看完下文!








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什么是ZigBee







在蓝牙技术的使用过程中,人们发现蓝牙技术尽管有许多优点,但仍存在许多缺陷。对工业,家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言,蓝牙技术显得太复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等,……而工业自动化,对无线数据通信的需求越来越强烈,而且,对于工业现场,这种无线数据传输必需是高可靠的,并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。因此,经过人们长期努力,ZigBee协议在2003年中正式问世了。另外,ZigBee使用了在它之前所研究过的面向家庭网络的通信协议Home RF Lite。

首先ZigBee是IEEE802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,主要适合于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备中,同时支持地理定位功能。由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位和远近信息的,也就是所蜜蜂依靠着这样的方式构成了群体中的通信“网络”,因此ZigBee的发明者们形象地利用蜜蜂的这种行为来形象地描述这种无线信息传输技术。
 


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ZigBee技术有哪些特点?







(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。这是ZigBee的突出优势。相比之下蓝牙可以工作数周、WiFi可以工作数小时;
 
(2)短时延:ZigBee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3-10s、WiFi需要3s;




(3)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;

 
(4)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(AES128)的对称密码,以灵活确定其安全属性;



(5)免执照频段:采用直接序列扩频在工业科学医疗2.4GHz(全球)频段。

 
 
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Zigbee有三种组网方式








Zigbee有三种组网方式:星状,树状,网状。 





ZigBee 技术网络有三种网络拓扑结构:星型结构、树状结构和网状结构.星型拓扑结构包括一个协调器和多个终端,没有路由;树状拓扑结构就是一个协调器和终端距离比较远,需要加路由的星型网;网状拓扑结构中,协调器、路由、终端都可以通信。在本系统中,采用网状结构。 


星状结构 





ZigBee 技术网络有三种网络拓扑结构:星型结构、树状结构和网状结构.星型拓扑结构包括一个协调器和多个终端,没有路由;树状拓扑结构就是一个协调器和终端距离比较远,需要加路由的星型网;网状拓扑结构中,协调器、路由、终端都可以通信。在本系统中,采用网状结构。 


星状结构 




传输原理是类似金字塔,以网关为最顶端,向下面一层设备进行单向通讯,不同层级的设备不能与其他层级设备通讯。这两种的研发较简单,很多品牌厂家都是用这两种,如涂鸦、欧瑞博、绿米等大部分厂家。但是这两种中继能力差,所以做大平层别墅他们就要加中继器,如果其中1层的中继器故障会影响整层设备的运行,包括以上楼层。


 网状结构






原理类似蜘蛛丝网,每个设备之间都能通讯,都可以做中继器,而且每个设备可以跳16次,一个设备跟主机通讯距离不够,会通过中间的设备跳转到主机,所以我们做别墅不用中继器,一个主机也可以稳定运行。


 
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ZigBee可以在哪些方面拓展应用?











ZigBee应用其范围非常广泛,可以针对工业自动化、家庭自动化、遥测遥控、汽车自动化、农业自动化和医疗护理、油田、电力、矿山和物流管理等应用领域。实际应用举例如下:照明控制、环境控制、自动读表系统、各类窗帘控制、烟雾传感器、医疗监控系统、大型空调系统、内置家居控制的机顶盒及万能遥控器、暖气控制、家庭安防、工业和楼宇自动化。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。


 
5

ZigBee 在商业照明中发挥的作用







关于智能照明的未来发展,连接技术是智能照明的第一步,把灯都连在一起了,才能在上面施以智慧手段达到智能照明创造价值。




米邦照明无线智能家居系统采用最先进的Zigbee无线技术,只需通过传统零火线通电即可支持智能系统运作。对比有线智能系统有强大的扩充性,灵活性,无论在装修前后均可安装,而且并不改变整体的家居设计。利用ZigBee 技术设计的室内照明系统,实现了灯光的单控、组控、全控和自适应调节,提高了照明系统的智能化,大大降低了照明的能耗。

 
应用于家居照明环境,需同时控制多个LED灯,这对于蓝牙或是WiFi来说,很难达到多个节点的控制,ZigBee在这方面的优势较为明显。无论照明还是智能家电都在积极引入ZigBee技术。
 

设置情景模式

Setting up a Rrofile


1

智能家居 明亮模式


▲ 设置灯光全开

 

2

智能家居 电影模式


▲ 开将所有灯光调暗


3

智能家居 派对模式




▲ 打开彩色LED灯光(红,缘,蓝),关闭其它灯光

 

4

智能家居 休闲模式



▲ 设置灯光色温(暖白光)


5

智能家居 浪漫模式





▲ 设置RGB灯光为红色灯光,关闭其它灯光

 

6

智能家居 睡眠模式






 关闭所有灯光

 
 
5

ZigBee 趋势



米邦照明照度传感器可以敏锐地捕捉环境光的变化,对灯具的亮度进行自动平衡,给人们带来舒适的照明体验;ZigBee无线技术则能够将室内灯具、传感器节点以及网关联系在一起,组成ZigBee网络。


用户在部署照明系统时不用考虑布线问题,让照明安装工程变得简单、高效。利用ZigBee这样的低功耗组网的无线通信技术,通过和云的连接,可以让控制操作更方便、节省更多功耗,用户可以运用移动端设备,像手机或者PAD进行实时的控制,解决远程控制问题。
 
在AI、跨界、物联网发展之下,智能照明技术将会走向何方尚不能完全预断。但可以肯定的是,只有通过产业链每个环节之间的合作,才能更好的实现技术融合发展,无限广阔的技术前景,等待着照明人发掘创造。
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作者: 米邦照明
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