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想做一套全屋智能，結(jié)果不同品牌的設(shè)備連不上；給工廠裝傳感器，布線布到懷疑人生；做個(gè)智慧農(nóng)業(yè)項(xiàng)目，傳感器電池用兩個(gè)月就沒電。這些問(wèn)題，用ZigBee Mesh技術(shù)就能完美解決。今天這篇文章就給大家把ZigBee Mesh講透，從技術(shù)原理到產(chǎn)品選型，看完就能直接上手做項(xiàng)目。

本方案打造全屋智能生活：C級(jí)聯(lián)網(wǎng)門鎖、Zigbee照明、實(shí)時(shí)監(jiān)控與安防聯(lián)動(dòng)、一鍵情景、紅外智控電器、一體化智能窗簾、背景音樂(lè)、語(yǔ)音交互及環(huán)境監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)安全、舒適、健康、便捷的無(wú)感智慧家居體驗(yàn)。

Zigbee 3.0 是由 Zigbee 聯(lián)盟(現(xiàn)為 Connectivity 標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟)于 2016 年發(fā)布的新一代無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn),fragmentation to unification標(biāo)志著物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線協(xié)議從碎片化走向統(tǒng)一進(jìn)程的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。該標(biāo)準(zhǔn)不僅解決了不同Zigbee設(shè)備之間的互操作性問(wèn)題,還為智能家居、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及其他領(lǐng)域提供了標(biāo)準(zhǔn)化且可擴(kuò)展的無(wú)線解決方案。

物聯(lián)網(wǎng)的通信傳輸技術(shù)，有很多種常用的方案，除了LORA以外，還有NB-IoT、WIFI、藍(lán)牙、Zigbee、Dustl和sub-1GHz等,不同的通訊技術(shù)也有著不同的特點(diǎn)，和各自適合的應(yīng)用場(chǎng)景。但是對(duì)于長(zhǎng)距離。低功耗和小數(shù)據(jù)量的傳輸?shù)膽?yīng)用場(chǎng)景，目前還沒有能夠滿足上述需求的無(wú)線通信技術(shù)，這也就是LORA技術(shù)誕生的原因。

今天我們就來(lái)探討一下，目前最適合智能家居的通信協(xié)議有三種，Zigbee、WIFI和BLE（藍(lán)牙）。以及大家在挑選智能家居的時(shí)候，應(yīng)該如何選擇適合的硬件協(xié)議。

全國(guó)產(chǎn) ZigBee 模組方案的成功推出和應(yīng)用，標(biāo)志著我國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域取得了重要突破。E180-Z5812 和 EWM181-Z12S 系列模組以其卓越的性能、可靠的品質(zhì)、優(yōu)越的性價(jià)比，為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供了理想的無(wú)線連接解決方案。

對(duì)于擁有200+節(jié)點(diǎn)的大規(guī)模ZigBee網(wǎng)絡(luò)，避免僅使用E18系列。相反，應(yīng)采用混合方案，以 Link72為核心協(xié)調(diào)者，E180系列作為骨干路由器，E18/E180系列作為終端節(jié)點(diǎn) ，配合合理的拓?fù)湟?guī)劃，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的大規(guī)模覆蓋。

智能家居是一個(gè)多功能的綜合技術(shù)系統(tǒng)，它以家庭住宅為平臺(tái)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)等技術(shù)將家庭中的各種電器設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)連接在一起，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的綜合管理與調(diào)控，給人們制造一個(gè)舒適、安全、方便、環(huán)保和高效的生活環(huán)境。

ZigBee一詞源自蜜蜂群在發(fā)現(xiàn)劃分位置時(shí)，通過(guò)跳ZigZag形舞蹈來(lái)告知同伴，來(lái)達(dá)到交換信息的目的。可以說(shuō)是一種小的低信息量的“無(wú)線"通信方式，人們也就借此稱呼一種專注于低功耗，低成本、低復(fù)雜度、低速率的、低速率的近程無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，亦包含此寓意。

能插座可以根據(jù)其無(wú)線協(xié)議的種類分為兩種類型:WIFI版和ZigBee版，因?yàn)閃IFI版使用的是WIFI無(wú)線協(xié)議，而ZigBee版使用的是ZigBee無(wú)線協(xié)議。那么WIFI和ZigBee通信協(xié)議到底是什么呢？

蛇形板載天線是無(wú)線通訊模塊應(yīng)用最廣泛的一種天線類型，應(yīng)用在藍(lán)牙、WiFi、ZigBee等對(duì)性能要求不高、但對(duì)空間要求比較高的領(lǐng)域。作為天線工程師，每次給前端電路工程師調(diào)試設(shè)計(jì)天線的時(shí)候都會(huì)好奇的問(wèn)到：為啥這個(gè)天線要搞成這個(gè)形狀？為什么要選擇性的layout在PCB板的某些區(qū)域？

無(wú)線技術(shù)取代有線技術(shù)已經(jīng)成為一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，也可以說(shuō)是一個(gè)全新的行業(yè)，目前智能家居領(lǐng)域存在zigbee和wifi兩大技術(shù)陣營(yíng)，并且無(wú)線技術(shù)中WiFi、zigbee也各有千秋，在行業(yè)最流行的無(wú)線技術(shù)，其中WiFi技術(shù)和zigbee技術(shù)最值得競(jìng)爭(zhēng)。那么WiFi和zigbee到底哪個(gè)更有優(yōu)勢(shì)呢?

RFID標(biāo)簽：也是一種傳感器技術(shù)，RFID技術(shù)是融合了無(wú)線射頻技術(shù)和嵌入式技術(shù)為一體的綜合技術(shù)，RFID在自動(dòng)識(shí)別、物品物流管理有著廣闊的應(yīng)用前景。

RFID (Radio Frequency Identification) 即無(wú)線射頻識(shí)別， 是一種短距離無(wú)線通信技術(shù)。與其它短距離無(wú)線通信技術(shù) WLAN、藍(lán)牙、紅外、ZIGBEE、UWB 相比，最大的區(qū)別在于 RFID 是被動(dòng)工作模式。

物聯(lián)網(wǎng)、智能家居的發(fā)展，加深了人與物的連接互動(dòng)，使得我們的生活更加豐富多彩、溝通更為便捷、連接越來(lái)越緊密。人、物(設(shè)備)的連接依賴于Internet無(wú)線組網(wǎng)無(wú)線連接，然而連接協(xié)議卻品類多多，如大類的WiFi、BLE、Zigbee、Z-wave，還有小眾的NB-IoT、LoRa等;且單就WiFi協(xié)議，又有多個(gè)芯片平臺(tái) 如高通QCA4004、MTK的MT7688、樂(lè)鑫的ESP8266、瑞昱的RTL8710等; 這樣一來(lái)，難免會(huì)給工程師產(chǎn)品開發(fā)前期帶來(lái)困擾： 產(chǎn)品適合選用什么協(xié)議?需要哪些參數(shù)做衡量? 又有什么測(cè)試測(cè)量手段?

電力行業(yè)二次設(shè)備運(yùn)維通常使用手工記錄操作記錄和攜帶紙質(zhì)圖紙資料的方式進(jìn)行二次設(shè)備資產(chǎn)管理和運(yùn)維管理，存在數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時(shí)性差、資料攜帶困難、設(shè)備和人工成本高、設(shè)備工作惡劣環(huán)境檢測(cè)困難等問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，本文結(jié)合無(wú)線傳感網(wǎng)WSN和RFID兩者的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在RFID電子標(biāo)簽和溫度傳感器的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于RFID技術(shù)與ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相融合的分布式設(shè)備管理和環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備帳、卡、物的一致，運(yùn)維工作可靠管理和設(shè)備運(yùn)行環(huán)境實(shí)時(shí)檢測(cè)的功能。

小編在整理電腦的時(shí)候，無(wú)意中發(fā)現(xiàn)以前做過(guò)的項(xiàng)目ppt，為韓國(guó)仁川民俗博物館做的室內(nèi)參觀導(dǎo)航項(xiàng)目，該項(xiàng)目主要應(yīng)用RFID技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)定位及無(wú)人講解的。由于GPS信號(hào)無(wú)法傳統(tǒng)建筑、手機(jī)信號(hào)在室內(nèi)不太穩(wěn)定，所以成熟且可行性室內(nèi)定位技術(shù)目前主要有RFID技術(shù)、WIFI技術(shù)以及ZigBee技術(shù)，而后兩種技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)無(wú)人講解的功能，所以仁川民俗博物館使用RFID技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)定位和無(wú)人講解。

在深入理解物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)RFID原理后，提出將ZigBee技術(shù)、GPS技術(shù)融進(jìn)RFID技術(shù)中，形成一個(gè)基于ZigBee、GPS的多點(diǎn)自動(dòng)識(shí)別、智能無(wú)線組網(wǎng)和實(shí)時(shí)定位的RFID識(shí)別系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)。在該平臺(tái)中詳細(xì)介紹了RFID和ZigBee等各個(gè)模塊原理及其應(yīng)用，同時(shí)解決了閱讀器在讀取EPC電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)時(shí)易出現(xiàn)的碰撞問(wèn)題，并闡述了物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)的主要優(yōu)勢(shì)。

研究了物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下的家居室內(nèi)環(huán)境在線監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)基于ZigBee的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，由遠(yuǎn)程智能監(jiān)控平臺(tái)與主協(xié)調(diào)器通信接收傳感器感知數(shù)據(jù)并上傳至服務(wù)器集群的數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)過(guò)云服務(wù)層處理，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和室內(nèi)環(huán)境舒適度在Web應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示，并通過(guò)遠(yuǎn)程智能監(jiān)控平臺(tái)實(shí)施遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備。實(shí)驗(yàn)證明，該系統(tǒng)可有效地監(jiān)控室內(nèi)環(huán)境，高效地處理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了“高效、節(jié)能、安全、環(huán)保”的智能家居應(yīng)用。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及傳感技術(shù)的發(fā)展，基于位置服務(wù)（LBS）逐漸成為研究熱點(diǎn)。在采用德州儀器公司CC2530芯片設(shè)計(jì)的一套ZigBee室內(nèi)定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了基于模糊聚類的加權(quán)最鄰近定位算法，并利用設(shè)計(jì)的ZigBee室內(nèi)定位系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用基于模糊聚類的加權(quán)最鄰近定位算法，ZigBee室內(nèi)定位系統(tǒng)的平均定位精度有了一定的提高，平均定位精度達(dá)到了1.47 m，并且與常見的NN定位算法、KNN定位算法、貝葉斯定位算法的定位效果進(jìn)行了對(duì)比。

該方案將RFID閱讀器和ZigB ee終端集成為ZigBee-RFID節(jié)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的混合組網(wǎng)。實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明，本設(shè)計(jì)可以使RFID系統(tǒng)和ZigBee網(wǎng)絡(luò)良好的結(jié)合，從而解決傳統(tǒng)RFID閱讀器布局受限的問(wèn)題，具有一定的實(shí)用性和推廣價(jià)值。

本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)一款智能窗的整體設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)明ZigBee組網(wǎng)在智能家居中的應(yīng)用，這款智能窗集成雨雪天氣檢測(cè)、煤氣泄漏檢測(cè)、防盜報(bào)警、紅外遙控等功能，這些功能都是通過(guò)不同傳感器檢測(cè)實(shí)現(xiàn)。

電力行業(yè)二次設(shè)備運(yùn)維通常使用手工記錄操作記錄和攜帶紙質(zhì)圖紙資料的方式進(jìn)行二次設(shè)備資產(chǎn)管理和運(yùn)維管理，存在數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時(shí)性差、資料攜帶困難、設(shè)備和人工成本高、設(shè)備工作惡劣環(huán)境檢測(cè)困難等問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，本文結(jié)合無(wú)線傳感網(wǎng)WSN和RFID兩者的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在RFID電子標(biāo)簽和溫度傳感器的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于RFID技術(shù)與ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相融合的分布式設(shè)備管理和環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備帳、卡、物的一致，運(yùn)維工作可靠管理和設(shè)備運(yùn)行環(huán)境實(shí)時(shí)檢測(cè)的功能。

此系統(tǒng)以社區(qū)為單位對(duì)空巢老人進(jìn)行統(tǒng)一的日常監(jiān)護(hù)，實(shí)現(xiàn)跌倒檢測(cè)、脈搏檢測(cè)、求助報(bào)警、室內(nèi)安全監(jiān)測(cè)以及進(jìn)門人員身份識(shí)別等多種功能，從多個(gè)角度關(guān)注老人的安全和健康狀況，使子女在外更加安心。

本人通過(guò)基于RSSI的測(cè)距技術(shù)，采用RFID和ZigBee技術(shù)相融合的室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)，有效的提高了室內(nèi)的定位精度，以及實(shí)現(xiàn)了房間級(jí)的定位。

針對(duì)目前應(yīng)用廣泛的有線傳輸射頻識(shí)別閱讀器，提出了一種以EMZ3118 ZigBee為無(wú)線收發(fā)器，在傳統(tǒng)的RFID射頻識(shí)別閱讀器上進(jìn)行無(wú)線功能拓展的無(wú)線傳輸射頻識(shí)別系統(tǒng)。無(wú)線傳輸射頻識(shí)別系統(tǒng)主要包括與上位機(jī)進(jìn)行無(wú)線通信的功能模塊和RFID射頻識(shí)別閱讀器模塊，重點(diǎn)對(duì)EMZ3118 ZigBee模塊的工作原理、使用配置、RFID射頻讀寫電路的設(shè)計(jì)及工作原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹。測(cè)試結(jié)果顯示，該設(shè)計(jì)具有一定實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

目前，動(dòng)車組裝配生產(chǎn)線監(jiān)測(cè)大多采用有線和人工結(jié)合的半自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)方式，而這種方式存在布線困難、節(jié)點(diǎn)固定、成本過(guò)高、實(shí)時(shí)效果差等問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，文中設(shè)計(jì)了全自動(dòng)化的基于ZigBee的動(dòng)車組裝配生產(chǎn)線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，定義了監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)程序及傳輸數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)采用 CC2591功率放大芯片提高了監(jiān)測(cè)結(jié)點(diǎn)的射頻功率。

在ZigBee家庭自動(dòng)化系統(tǒng)中，我們可以通過(guò)使用帶外技術(shù)來(lái)傳輸網(wǎng)絡(luò)憑據(jù)，讓設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)和進(jìn)行密鑰交換的標(biāo)準(zhǔn)方法得以增強(qiáng)。使用連接到ZigBee設(shè)備的NFC標(biāo)簽，可以實(shí)現(xiàn)安全的信息傳輸，而不被惡意網(wǎng)絡(luò)流量偵聽器檢測(cè)到。

本文在充分考慮物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的現(xiàn)有狀況和深入分析技術(shù)難題的前提下，把RFID、ZigBee、GPS、GPRS等技術(shù)融合在物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)中，構(gòu)建一套基于ZigBee技術(shù)無(wú)線RFID的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)系統(tǒng)。

針對(duì)目前應(yīng)用廣泛的有線傳輸射頻識(shí)別閱讀器，提出了一種以EMZ3118 ZigBee為無(wú)線收發(fā)器，在傳統(tǒng)的RFID射頻識(shí)別閱讀器上進(jìn)行無(wú)線功能拓展的無(wú)線傳輸射頻識(shí)別系統(tǒng)。無(wú)線傳輸射頻識(shí)別系統(tǒng)主要包括與上位機(jī)進(jìn)行無(wú)線通信的功能模塊和RFID射頻識(shí)別閱讀器模塊，重點(diǎn)對(duì)EMZ3118 ZigBee模塊的工作原理、使用配置、RFID射頻讀寫電路的設(shè)計(jì)及工作原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹。測(cè)試結(jié)果顯示，該設(shè)計(jì)具有一定實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

為了提高RFID系統(tǒng)的傳輸距離、靈活性及降低系統(tǒng)成本，結(jié)合ZigBee和RFID技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種電子標(biāo)簽識(shí)別系統(tǒng)。系統(tǒng)測(cè)試表明：該系統(tǒng)具有成本低，靈活性高、傳輸距離遠(yuǎn)、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，拓展了ZigBee技術(shù)在無(wú)線RFID系統(tǒng)中的應(yīng)用。

針對(duì)電信學(xué)院當(dāng)前創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀，結(jié)合先進(jìn)的嵌入式技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用B/S模式與C/S模式結(jié)合的方法，設(shè)計(jì)了一套分布式、網(wǎng)絡(luò)化的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)的開發(fā)提高了管理效率，節(jié)約了人力資源，降低了信息化的成本，使創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室在時(shí)間和空間上得以延伸，對(duì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)有一定實(shí)際意義。