24
2011
01

Zigbee模块在物联网中的应用

  ZigBee技术概述

  ZigBee协议规定的技术是一种便宜的、低功耗的、高可靠性的近距离无线组网通讯技术,是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台。在整个网络范围内,每个ZigBee网络节点(FFD)不仅本身可以作为监控对象,例如网络中所连接的传感器可直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外,每一个ZigBee网络节点还可在自己的信号覆盖范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)进行无线连接。

  无线传输系统的应用领域

  目前流行的“物联网”(InternetofThings),目的是要将各种信息传感设备,与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。在这个巨大网络中,作为传感器与通信网络网之间的“桥梁”,我们可以用有线或是无线的方式来实现。就系统的投资、建设、维护等几方面而言,无线传输系统显然具有更大的优势。

  无线传输系统应用领域主要包括:

  家庭和楼宇网络:空调系统的温度控制、照明的自动控制、窗帘的自动控制、煤气计量控制、家用电器的远程控制等;

  工业控制:各种监控器、传感器的自动化控制;

  商业:智慧型标签等;

  公共场所:烟雾探测器等;

  农业控制:收集各种土壤信息和气候信息;

  医疗:老人与行动不便者的紧急呼叫器和医疗传感器等。

  由于这些应用范围广而且大都涉及到个人家庭,因此低成本、低功耗、高可靠性的市场需求是非常强烈的。从ZigBee产品的特点看,是非常符合这种市场需求的。

  

  系统拓扑图

  Zigbee模块的在无线抄表领域的应用

  目前市面设计Zigbee的应用方案,可以有两种方式:

  一、直接用厂家的ZigBee芯片来进行自己的ZigBee应用设计,该方式从设计之初就需要对软件和ZigBee协议栈进行消化和分析,还需要高频设计方面的知识和经验,开发周期会在半年甚至更长时间,若是在批量生产方面一致性没有控制好,则不仅成本会大大提高也会造成大量的资源浪费,这就违背了ZigBee协议低成本的基本宗旨;

  二、使用模块公司提供的无线Zigbee模块,这种方式能很好地解决了用ZigBee芯片进行方案设计的难题,设计者只需将Zigbee模块当成一个透明的元器件使用,可以将模块直接焊接到各种相关设备的线路板上实现无线通讯,从而省去了设计者花在高频调试方面的精力和时间,只需把工作重点放在解决方案的设计上,使得ZigBee的应用易如反掌。

  模块在无线集抄方面的典型应用。

  1、无线抄表系统的要求

  对于每个抄表终端而言,要求超低功耗、低成本(包括设备成本、运行成本),并且数据的传输速率不高。对于居民小区的抄表,抄表终端通常分布较密集,距离较近,可靠性要求高。

  2、ZigB无e线e抄表系统解决方案的结构布局

  采用MESH网状网络结构,保证数据传输的可靠性;

  每幢单元楼设置一个ZigBee远端节点;

  一个小区设置一个ZigBee中心节点;

  中心节点数据通过网络服务器上传到集抄中心;

  每楼层表通过ZigBee模块连接到楼道的ZigBee路由模块;

  每幢单元楼设置一个ZigBee楼栋集中器节点,负责数据收发(保存或自发)ZigBee远端节点上传到ZigBee中心节点在这个方案里:使用ZigBee模块来完成无线抄表方案的传输部分,表上的ZigBee模块是终端节点,可以进入低功耗状态(<20uA,这样就可以保证表在低功耗状态下工作多年。在楼道的路由接点是要有220V的电源。

  编 辑:崔玉贤


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