Zigbee技术在应用中存在的问题
智能家居Zigbee无线通信技术应用

智能家居Zigbee无线通信技术应用提纲:1. Zigbee通信技术的概述和应用2. Zigbee无线通信技术在智能家居中的应用3. Zigbee协议栈和通信模型分析4. Zigbee无线通信技术的优点和缺点5. 基于Zigbee的智能家居案例分析1. Zigbee通信技术的概述和应用在智能家居领域,无线通信技术是关键技术之一,而Zigbee 协议则是一种常见的低功率消耗、低带宽、低数据速率、无线网络通信协议。
Zigbee技术协议可以应用于各种各样的场景,不同的设备,例如:智能家居、智能楼宇、智慧城市、物联网等。
2. Zigbee无线通信技术在智能家居中的应用Zigbee技术的低功耗和低复杂性使其成为智能家居应用中的主要通信技术之一。
Zigbee技术在智能家居应用中的使用可以包括安全系统、照明系统、智能门锁、温度控制系统等。
3. Zigbee协议栈和通信模型分析Zigbee协议包括物理层、MAC层、网络层和应用层。
Zigbee 协议的通信模型和协议栈都非常具体,并采用高效的应用程序接口,可通过网络层按需路由进行数据的分发。
网络层路由器在Zigbee网络中起到重要作用,它们允许数据流动的方向和路径通过网络管理器进行控制,以保持网络高效率和可靠性。
4. Zigbee无线通信技术的优点和缺点Zigbee无线通信技术的主要优点是低功耗、低复杂性、低成本。
其通信范围可达30到100米。
不过,Zigbee技术的主要缺点是其带宽较低,最高速度仅为250 kbit / s,且不太适合高质量的数据和高带宽应用。
Y不过Zigbee技术与其它无线通信技术相结合可增加其通信功能和应用范围。
5. 基于Zigbee的智能家居案例分析(1)照明系统Zigbee技术被广泛用于智能家居的室内和室外照明控制系统中。
例如:Zigbee 网络路灯系列,可以根据天气以及交通流量调节来实现智能路灯网络供电和监控。
(2)温度控制和能源管理Zigbee技术可与温度传感器和热控制器等设备一起使用,并提供电量计量功能,以实现智能能源管理。
ZigBee 3.0通信技术的优缺点及应用场景

ZigBee 3.0通信技术的优缺点及应用场景ZigBee 3.0的优缺点按照官方给出的描述来看,ZigBee 3.0标准与ZigBee1.2标准相比,有以下几点优势:1、安全性更高;2、稳定性更好;3、兼容性更好;4、功耗更低。
从市场应用角度来看,ZigBee 3.0覆盖了最广泛的设备类型,包括家庭自动化、照明、能源管理、智能家电、安全装置、传感器和医疗保健监控产品等。
它同时支持易于使用的DIY设备以及专业安装系统。
基于IEEE 802.15.4标准、工作频率为2.4 GHz。
ZigBee 3.0解决了智能家居领域应用最主流协议ZigBee不同应用层协议互联互通的问题,也进一步标准化了ZigBee协议,向智能家居的互联互通迈出了一大步。
虽然ZigBee 3.0并不能完全解决智能家居互联互通的问题,不过却能够解决应用层协议的统一问题,ZigBee 3.0的出现是为了统一ZigBee RS /HA/LL/BA/HC/TS等应用层协议,用于解决不同应用层协议之间的互联互通问题。
ZigBee协议有很多的应用层协议,不同的应用层协议彼此是独立不互通的,此外,由于标准化的问题,就算应用层协议相同,也不能够实现互联互通。
ZigBee 联盟还推出ZigBee 3.0认证来规范各个厂商使用标准的ZigBee 3.0协议。
Zigbee3.0物联网应用场景目前市场上智能家居应用中,ZigBee 3.0已然是不可或缺的重要角色,亿佰特E18系列是典型小体积 2.4GHz 频段的ZigBee 无线模块,贴片型、IPEX 接口、发射功率 100mW、引脚间距 1.27mm,适用于多种应用场景(尤其智能家居)。
采用美国德州仪器(TI)公司原装进口 CC2530 射频芯片,芯片内部集成了8051 单片机及无线收发器,并内置 PA+LNA,极大的扩展通信距离、提升通信稳定性。
可以应用于智能家居中的各个智能子系统:智能灯控、智能温湿度调节、智能清洁等系统、除此之外目前在智能医疗监控系统与智慧城市交通系统中也可以被广泛应用。
ZigBee技术的难点在哪里?
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ZigBee技术的难点在哪里?随着我国物联网进入发展快车道,ZigBee在中国正逐渐被越来越多的用户接受。
然而,在发展中仍然存在许多挑战,比如如何克服ZigBee的技术困难。
在长期应用Zigbee 技术解决实际问题的过程中,亿佰特总结了几个我们认为短期内难以解决的但那又十分重要的问题。
1.动态组网和动态路由目前,Zigbee网络在数据传输方面存在的主要问题是动态组网和动态路由。
Zigbee网络的节点不是静态的,而是实时动态变化的。
网络中的每个节点被分隔一定的时间。
它需要通过无线信号交换重新组网,每次都需要将信息从一个节点发送到另一个节点。
此时,需要扫描各种可能的路径,从最短路径开始。
这占用了大量的带宽资源,数据传输的时延问题也被放大。
尤其是在网络节点数量增加和传输数量增加的情况下。
因此,虽然Zigbee的射频传输速率为250kbps,但多次传输后的实际可用速率会大大降低。
2.通信稳定性较弱目前国内Zigbee技术主要使用ISM频段的2.5G频率,一般采用信号反射传输。
但它的衍射能力并不强。
在此期间,由于建筑物等障碍物的阻碍,信号大大减弱。
因此,需要使用更多的网络节点进行数据传输。
这个问题的解决方案是使用放大器来增加Zigbee网络节点的传输距离。
然而,这不可能两全其美。
这种解决方案将大大增加网络节点的功耗和成本,ZigBee具有低成本、低功耗的优势,已将不复存在。
3.使用电池驱动难以保证网络节点的正常运行Zigbee的每个网络节点除了充当信息采集点,执行来自中心的命令外,还随时承担来自网络的数据传输任务。
这样,网络节点的收发器必须随时处于收发状态,即其最低功耗至少在20mA左右。
一般使用放大器的远程网络节点,功耗一般在150mA左右,因此使用电池驱动来保证网络节点的正常运行还是存在困难的。
4.ZigBee技术成本和工作量难以降低由于Zigbee中的每个节点都参与自动组网和动态路由的工作,每个网络节点的MCU都变得非常复杂,成本也相应会增加。
如何解决智能通信技术在实际使用中出现的问题
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如何解决智能通信技术在实际使用中出现的问题智能通信技术是现代通信领域的一大重点研究方向,它涵盖了诸多技术和产品,如手机、电脑、平板、智能手表、智能家居等。
然而,智能通信技术在实际使用中也经常会遇到各种问题,需要我们针对性地进行解决。
本文将就智能通信技术在实际使用中出现的问题进行详细分析,并提出相应的解决方案。
一、智能通信技术存在的问题1.网络信号不稳定智能通信技术的基础是网络通信,但是由于环境等各种因素的影响,网络信号往往会不稳定,导致影响用户正常的上网和通讯。
特别是在一些海拔高的或者平原地带信号较差的地方,手机信号的接收和发射效率都会受到影响。
2.容易受到黑客攻击智能通信技术的普及,虽然方便了我们的日常使用,但同时也存在着一些安全隐患。
当我们上网时经常会遇到各种各样的电信诈骗和网络黑客攻击行为,通过手机信息监控、私人信息盗取等手段来达到不法目的。
3.续航时间较短由于智能通信设备的高能耗,其电池容量也相对较小,使得智能设备的续航能力很容易受限。
很多用户反映,他们的智能设备每天只能使用数小时,尤其是在高负荷使用下,续航时间更是缩短。
4.软件卡顿,操作不流畅智能设备的操作系统和各种应用程序都是软件,软件因为技术的原因功能不断扩充,但同时也会使得软件出现卡顿、运行不稳定等问题。
用户在使用手机和电脑时经常会遇到软件运行缓慢、无响应等现象,这些问题都会影响用户的使用体验。
二、智能通信技术问题的解决方案1.加强网络基础设施建设网络信号的不稳定往往是由于基础设施不完善导致的,因此,针对这个问题,需要加强网络基础设施建设,缩小城乡数字鸿沟,提供更加稳定、快速、便捷的网络体验环境。
例如,针对旅游景区、交通枢纽、重大活动等重点区域,可以加强建设4G+、5G网络等高速网络,为用户提供更加快速流畅的通信体验。
2.完善安全防护体系为了解决智能通信技术的安全问题,需要加强安全防护体系建设,加强信息安全管理,并通过技术手段提升用户的安全防御能力。
惯性思维设计导致的Zigbee通信能力差问题
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惯性思维设计导致的Zigbee通信能力差问题自己不学射频,只是由于项目需要,临时参与了一段时间Zigbee 通信模块原理图和PCB设计,在设计过程中由于惯性思维导致了升版,付出了沉重的代价。
需求要求协调器和单个节点间的通信视距要达到100m以上。
Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议,工作在2.4GHz和868/915MHz频段,具有短距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率(<250kbps)等特点。
Zigbee通信模块选用的TI公司集成Zigbee/RF4CE/IEEE协议栈的MCU芯片CC2530,支持低功耗模式,射频接收灵敏度高达-97dBm,额定发射功率为4.5dBm,所用天线的中心频率为2.4GHz,最大增益1.5dBi,驻波比<2。
根据TI的参考电路和PCB绘制建议,完成电路设计,如图1所示:图1 CC2530参考电路图通过调节匹配电路参数,最后用射频分析仪测试出发射功率接近4.5dBm。
于是在空旷场所进行实测,测试视距仅有30m左右,远远不能达到100m要求。
限于结构,不能使用更大增益的天线。
于是最终考虑添加射频功放,不过个人觉得这样也使得Zigbee通信的低功耗优势不再。
TI提供了与CC2530配套使用的射频功放CC2591,可使射频功率提高至20dBm,消耗电流小于166mA,;即使无功率输出时,也有最大50mA的电流消耗。
射频接收增益分为高增益模式和低增益模式,在高增益模式下,接收增益为11dB,消耗电流最大4mA,噪声系数为4.8dB;在低增益模式下,接收增益为1dB,消耗电流最大2mA。
CC2591控制引脚包括HGM、PA_EN、EN,HGM用于控制RX的增益模式,PA_EN和EN用于控制RX模式、TX模式及低功耗模式的切换,按照TI的参考原理图将这些控制引脚接至CC2530的相应GPIO,这样便可以直接利用Z-stack进行驱动设计,否则会带来软件上的更改。
Zigbee技术的几大难题
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Zigbee技术的几大难题Zigbee技术的几大难题尽管 Zigbee技术在2004年,就被列为当今世界发展最快,最具市场前景的十大新技术之一;关于Zigbee技术的优点,大家在论坛上也进行了许多讨论,到目前为止,国内外许多厂商也都开发生产了各种各样的 Zigbee产品,并在应用推广上做了大量的工作,然而,实事求是的讲,真正完全使用Zigbee技术来解决具体实际问题,有意义的案例则非常有限。
Zigbee 似乎成了一种时髦,但眼下还不能做到真正实用的新技术。
就其原因,除了作为一种新技术,它本身需要有一个技术改进和成熟,以及市场培育的过程外,我们在长期应用Zigbee技术来解决实际问题的实践中,还发现如下几个十分重要,而在短期内我们认为十分难以解决的问题:1. Zigbee的核心技术之一,是动态组网和动态路由,即Zigbee 网络考虑了网络中的节点增减变化,网络中的每个节点相隔一定时间,需要通过无线信号交流的方式重新组网,并在每一次将信息从一个节点发送到另一个节点时,需要扫描各种可能的路径,从最短的路经尝试起,这就涉及到无线网络的管理问题。
而这些,都需要占用大量的带宽资源,并增加数据传输的时延。
特别是随着网络节点数目的增加和中转次数增多。
因而,尽管Zigbee的射频传输速率是250kbps 但经过多次中转后的实际可用速率将大大降低,同时数据传输时延也将大大增加,无线网络管理也就变得越麻烦。
这也就是目前Zigbee网络在数据传输时的主要问题。
2.Zigbee这个字,从英语的角度来分析,它是由“Zig”和“bee”两个字组成。
前者“Zig”中文的意思是“之“字形的路径,后面一个英文单词“bee”就是蜜蜂的意思,我们的理解,Zigbee网络技术,就是模仿蜜蜂信息传递的方式,通过网络节点之间信息的相互互传,来将一个信息从一个节点传输到远处的另外一个节点。
如果按一般标准Zigbee节点,在开阔空间每次数据中转平均增加50米直线传输距离计算,传输500米直线距离需要中转十次;在室内,由于Zigbee 所使用的2.4 G的传输频率,一般是通过信号反射来进行传输的,由于建筑物的遮挡,要传输一定的距离,往往需要使用较多的网络节点来进行数据中转,如上述第一条中的分析,这对一个Zigbee网络来讲,并不是一件简单的事情。
Zigbee损坏原因分析及建议
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Zigbee损坏原因分析及建议1.1 现有电路分析图1 电路框图及浪涌干扰路径根据样机,绘制出如图1所示的电路应用框图和潜在的两条主要浪涌电压干扰路径。
1.1.1浪涌电压干扰路径干扰路径一:AC输入电源端口可能存在较高的浪涌电压,虽然经过前级保护器件的部分吸收以及电源模块的隔离,但是由于电路寄生参数会导致部分耦合到输出级,此时浪涌电压虽然有大幅度衰减,但是对于Zigbee上面的LDO最高承受6.5V的电压来说,仍然是高压。
干扰路径二:继电器的闭合会产生较高的浪涌电压。
1.1.2Zigbee损坏原因由框图和实际情况可知,电源模块的5V输出分别给电路的四路主要部件供电,实际应用时,除Zigbee损坏外,其它部件均正常。
原因:LM1117输入电压应力20V;电流互感器部分的运放电路具有LC滤波处理,且运放电压应力较高;Zigbee上面的LDO最高电压6.5V,正常工作最高5.5V,LDO无前级保护措施。
因此损坏原因主要是Zigbee上面的LDO电压应力过低所致。
1.2 电路负载电流分析实测Zigbee模块正常工作时负载电流约40mA,LM1117+ARM电路正常工作时负载电流约为160mA,据继电器数据手册估算,两路继电器闭合时消耗电流合计约120mA。
1.3 电路调整建议如图2所示,建议对电路做一定的调整。
调整部分主要包含三点:关键点一:根据电路的负载电流分析,ARM+Zigbee总电流约为200mA,普通的LM1117电流达800mA。
LM1117的输入电压高达20V,可以较好地避免前级浪涌电压的干扰;Zigbee 使用的是LDO,给其3.3V供电也能保证长期稳定工作。
因此,建议通过LM1117给ARM 和Zigbee同时供电。
关键点二:对5V电源端口进行浪涌抑制,增加TVS管保护。
图2 推荐电路框图第三点:可以在AC输入端口增加共模电感L,进一步消除前级干扰。
Zigbee技术常见问题解答
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Zigbee技术常见问题解答1、谁是ZigBee 联盟?ZigBee 联盟是为家庭、商业和工业应用创建无线解决方案的全球生态系统(ecosystem)。
ZigBee Alliance公司共同努力,致力于可靠、低成本、低功耗的无线网络和基于一个开放的全球性标准的监控和控制产品。
ZigBee Alliance成员包括全球的技术提供商和原始设备制造商。
成员是向所有人公开的。
2、有无一些ZigBee应用的例子?ZigBee技术非常适合一系列广泛的能源和节能控制、建筑自动化、工业、医疗、家庭自动化应用。
实质上,凡是需要兼容IEEE 802.15.4标准的RF性能特点的应用都将从ZigBee解决方案中获益。
例子如下:需求响应先进仪表装置自动抄表灯光控制 HVAC(采暖通风与空调)控制加热控制环境控制无线烟雾和CO(一氧化碳)探测家庭安全百叶窗、窗帘和遮光控制医疗传感和监测通用远程控制机顶盒(包括家庭控制)工业和建筑自动化3、加入ZigBee联盟有什么优势?ZigBee联盟成员公司可以享受加速发展的周期,增强产品和产业的竞争力。
ZigBee成员为兼容的无线网络界定、创造新的市场。
通过积极参与ZigBee联盟,成员有机会获得并且能够影响新兴的ZigBee 规范。
成员可以尽早获得ZigBee设计信息、发展信息、兼容规范和与其它公司互补的技能和能力。
除了帮助确定规范,成员享有与其它市场领先的公司联网,一起致力于提供兼容无线产品和网络的权利。
4、为什么我们需要ZigBee?ZigBee是唯一基于无线标准的技术:它针对有特殊需求的远程监测和控制、传感网络应用。
它使得基础广泛的无线网络部署有了低成本、低功耗解决方案。
它提供了能够运行几年的廉价初级电池,能用于一个典型的监测应用。
5、最近更新的ZigBee规范有何新的地方?首先,这次ZigBee规范的更新提供了2006年发布的所有广泛的功能,并增加了新的功能,使制造商在设计创新ZigBee产品时有更大的灵活性。
ZIGBEE与载波在路灯控制上的应用优缺点

ZIGBEE与电力载波在路灯控制上的应用优缺点随着时代的发展,城市现代化建设步伐不断加快,对城市道路照明的需求也不断增加,而能源的供需矛盾也越来越突出;同时,全球气候变暖,节能减排和绿色环保成为了全球社会的共识。
在这样的背景之下,各地政府的“十城万盏”政策项目也轰轰烈烈的展开着。
随着城市化建设步伐的加快,城市建设的发展对道路及景观照明的控制节能提出了新的要求,这使得城市照明管理的难度越来越大,运营成本也越来越高。
目前国内照明管理普遍实现的集中控制,已不能满足照明管理部门对城市照明的控制、节能、故障监测、亮灯率等方面提出的更高的管理要求。
这就迫切的需要一种更现代化的管理系统平台,来使照明管理部门提高管理效率的同时又可以有效降低运行成本。
单灯控制有很多种实现方式,目前流行的有电力载波通信(PLC)技术和Zigbee无线通信技术两种方式。
今天我们就来说说这两种技术上特点:一、概念上理解:电力线载波技术即指利用现有的路灯传输电力的线路作为通信信道来传输数字信号,通过LC谐振电路和功率放大电路将信号调制到高频载波上进行传输的一种通信方式。
即路灯之间仅使用现有的电力线作为基础架构,就可以实现数据的通信,不需要重新做任何的布线和修改,是利用高压电力线在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级中压电力线指10kV 电压等级或低压配电线380/220V用户线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式,对输电线也没有任何特殊的要求。
Zigbee通讯技术是利用电磁波信号进行数字信号通信,需在一个路灯段内每一个路灯杆上的路灯镇流器中都内置一个Zigbee无线通信模块,电磁波信号构成一个无线通信子网在自由空间中传播,是一种低速短距离传输的无线网络协议。
ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。
其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定,不需要物理连接线。
ZigBee技术为什么没有取得预期的成功呢

ZigBee自组网自组网技术为什么没有取得预期的成功呢?在人们的日常生活和工业生产中,需要用到的无线联网通讯的产品很多,除了GSM/3G/4G/Wi-Fi/蓝牙之外,还有大量的没有被满足的各种各样的需求,没有人否认这是一个潜力巨大的市场,几乎所有的国际半导体巨头都投入巨资进入这一领域跑马圈地,比如TI,Silicon Labs,Semtech,ATMEL,AMICOM,Nordic,Freescale,NXP等等,他们都希望在这个领域看到手机个人通讯一样的井喷。
原因很简单,组成一个具有无线联网通讯功能的嵌入式设备不外乎下面的几个元素:✧功能强大+功耗很低的单片机(CPU)✧功率放大器技术(PA)✧滤波器技术(Filter)✧低噪声放大器技术(LNA)✧小体积✧低成本一个在电子行业稍微有几年从业经验的工程师不难发现,这些技术早在许多年前就已经具了,只不过散落在不同的厂家的不同的产品线中而已,集成到一个产品中去并不难,另外有一个好的消息是最近几年有一些具有前瞻眼光的厂家已经开始进行SoC集成式的创新,大大的简化了开发的难度。
但是最关键的问题始终没有得到充分的重视,那就是IOT(物联网)产品的多样化实在是太多了,很难在一个协议栈中的得到充分的支持和体现。
一个几十块钱的纽扣电池供电的智能家居探测器可以称之为一款IOT设备,一款数百块钱的工业无线数据采集器也称之为一个IOT设备,一个几千块钱的车联网无线语音通讯终端也成为IOT设备,一个数万元的单兵无线通讯设备也成为IOT设备。
在历史上似乎从来没有一个概念或者产品名词有如此大的跨度,几乎覆盖了消费电子,工业自动化和国防军工等全领域。
这些来自不同领域的产品都宣称自己具有自组网的功能,这就赋予了人们对于无线自组网技术几乎无边界的想象力,对于无线自组网产品的期望也就越来越高,有的时候甚至到了不切实际的程度。
需要注意的一点就是,凡是已经取得了巨大成功的无线通讯技术,都是将自己局限在一个特定的领域中,并不是无边界的扩张自己的应用领域。
ZigBee技术网络层的路由算法分析

ZigBee技术网络层的路由算法分析ZigBee技术是一种低功耗、低数据速率、短距离无线通信标准,其拥有小型化、低成本的优点,被广泛用于物联网、智能家居、工业控制等领域。
在ZigBee技术中,网络层的路由算法是至关重要的一部分,因为它能够确保数据包正确的传输。
在ZigBee技术中,常用的路由算法主要有基于距离向量的算法、基于链路状态的算法和基于源路由的算法。
其中,基于距离向量的算法是ZigBee网络中最广泛应用的算法之一,主要是利用每个节点的距离向量信息计算出最佳的路径。
这种算法的优点是实现简单、易于部署、对网络的稳定性有好处。
但是,由于节点仅能获得其邻居节点的信息,使得该算法无法得到全局网络状态信息,容易产生路由环路问题,限制了它的应用范围。
基于链路状态的路由算法解决了距离向量算法中存在的路由环路问题,具有更好的路由总体性能。
该算法的主要思想是每个节点通过收集相邻节点的链路状态信息,构建出整个网络的拓扑结构,根据链路质量和信号强度等信息为每个节点计算出最佳的路由路径。
但是,该算法需要广泛的网络信息和大量的网络带宽,因此实现和部署成本较高,对节点能耗的影响也较大。
基于源路由的算法可以有效地避免路由环路问题和冗余流量,因为整个路径都是在源节点中计算的,而不是在网络中的中间节点上计算。
源节点负责为每个数据包计算出到目标节点的完整路径,并将该路径信息附加到数据包的首部。
该算法的优点是具有不可逆性和确定性等特点,可以提高网络的稳定性和性能,同时也更加灵活。
但是,实现该算法需要高速处理器和大规模的存储器,因此成本比较高。
总的来说,不同的路由算法具有适用于不同ZigBee网络环境的优缺点。
在实际应用中,需要根据具体的应用场景和网络规模选择适合的路由算法,以达到最佳的路由效果。
zigbee常见问题

zigbee常见问题2011-08-21 17:21间接数据传输和间接寻址二者有什么区别和联系?间接数据传输是MAC层的概念,如果Coordinator要给EndDevice发数据包,但是EndDevice有可能正在休眠,RX没有打开,所以Coordinator不能直接发,只能采用间接数据传输,就是将数据放进自己的间接传输队列里,等待EndDevice睡醒了自己过来取!间接寻址间接寻址是APS层的概念,指的是一个简单的设备,资源特别有限,它要发包时,甚至不知道这个包要发给谁,只有闷着头发给Coordinator,由Coordinator根据绑定表再去决定这个包发给谁。
比如遥控器发送一个命令去开关电灯,它发出时,它不知道这个命令会去控制那些电灯,而由Coordinator的绑定表决定这个命令最终去控制了哪些电灯。
ProfileProfile:a collection of device des criptions,which together form a cooperative application规范:就是为了多个设备,各种厂家的设备,可以互连,互通,而制定的约束。
例如:远程控制开关规范ClusterCluster:is a container for one or more attributesAttribute: a data entity which represents a physical quantity or state在许多中文资料里把它翻译成“簇”。
例如:颜色:就是cluster红,白,清,蓝,紫,黑:就是attributes也可以,这样理解,温度就是cluster,温度值,具体的就是attributes。
在通信时,首先基于温度,这个cluster,这个属性来进行通信,具体传输的就是温度值这个属性。
从颜色的例子,就可以好理解,为什么一个cluster里,有多个attributes。
zigbee 解决方案

Zigbee 解决方案1. 引言Zigbee 是一种低功耗、低数据速率、短距离无线通信协议,广泛应用于物联网(IoT)领域。
它提供了一种简单、可靠的无线连接方式,使得设备能够方便地进行通信和协作。
本文将介绍 Zigbee 的基本原理、应用场景以及一些常见的解决方案。
2. Zigbee 基本原理Zigbee 协议基于 IEEE 802.15.4 标准,工作于2.4 GHz、900 MHz 或 868 MHz的无线频段。
它采用了网状拓扑结构,其中一个设备作为协调器(Coordinator),其他设备则是协调器的子设备。
Zigbee 设备之间通过无线信道进行数据传输,可以实现点对点、点对多点或多对多的通信。
Zigbee 协议支持低功耗通信,使得设备能够长时间运行,从而适用于很多需要长期监测或控制的应用场景。
此外,Zigbee 还具有自组织和自修复的能力,当有新设备加入网络或有设备离开时,Zigbee 网络能够自动重新配置,保持网络的稳定性。
3. Zigbee 应用场景Zigbee 技术在许多领域都得到了广泛的应用,下面介绍几个常见的应用场景:3.1 智能家居智能家居系统利用 Zigbee 技术,能够将各种设备如灯具、空调、窗帘等连接到一个智能网络中。
通过智能手机或其他控制设备,用户可以方便地对家居设备进行远程控制。
此外,智能家居系统还支持各种智能场景设置,如定时开关灯、智能安防等。
3.2 工业自动化在工业自动化领域,Zigbee 技术可以用于构建无线传感器网络(WSN),实现实时监测和控制。
例如,在工厂中布置 Zigbee 传感器,可以监测温度、湿度、压力等参数,并将数据实时传输给控制中心。
这样的无线传感器网络具有自组织和低功耗的特点,可以大大简化工厂的布线和管理。
3.3 物流追踪物流追踪是 Zigbee 技术的另一个重要应用领域。
通过在物品上安装小型的Zigbee 设备,可以实现对物品的实时监控和追踪。
ZigBee技术在智能家居系统中应用的思考
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的 优 越 性 。提 出 了 Zi e的 出现 将 推 动 无 线技 术在 智 能 家居 领 域 的应 用 ,并 对 Zg e 术 在 智 能 家居 领 域 的 发 展 前 景 进 行 了展 g Be iB e技
[ 键 词 ] g e 智 能 家居 前 景 展 望 关 Zi Be
0 引 言 .
科技信息.
博士 ・ 家论 坛 专
Zg e iB e技 术 在 智 链 家 居 系统 巾应 用 昀 思 考
武 夷 学院数 学与 计算机 系 阮 星
[ 摘
望。
要 ] 文 首 先提 出 了无 线技 术在 智 能 家居 领 域 应 用 的优 势 , 而分 析 Zi e 技 术 的特 点 , 述 了 Zi e 技 术 在 智 能 家居 领 域 本 进 g e B 阐 g e B
民 生 活水 平 的不 断 提 高 ,已 经 有 越 来 越 多 的厂 商 和 个 人 开 展 了对 智 能 家 居 的研 究 , 有 各 类 相关 产 品 问 世 。 并
() 3 低速率 ,iB e 作在 2 Zg e 工 0~2 0 b s的较低速 率 , 不同频带 5kp 在 间分别提供 2 0 b (.G z、0 bs9 5 z和 2 k p(6 MHz的原始 5 k p24 H )4 kp (1 MH ) 0 b s 8 8 ) 数据吞 吐率满足低速率传输数据的应用需求 。 () 4 短时延 ,iB e的响应速度较 快 , zg e 一般从 睡眠转入工 作状态只 需 1 m , 点连 接 进 入 网络 只需 3 ms进 一 步 节 省 了 电 能 。 相 对 而 言 5 s节 0 ,
智 能 家 居 , 称 为 智 能 住 宅 (MAR O 又 S TH ME)是 以住 宅 为 平 台 , , 利 用 综 合 布 线技 术 、 控 制 技 术 、 自动 网络 通 信 技 术 、 全 防 范技 术 、 视 频 安 音 技术将家居生活有关 的设备集成 ,构建高效 的住宅设施 与家庭 日程事 务 的管 理 系 统 , 升 家 居 安 全 性 、 利 性 、 适 性 、 术 性 , 实 现 环 保 提 便 舒 艺 并 节 能 的居 住 环 境 。智 能 家 居 起 源 于 上 世 纪 8 代 的美 国 , O年 随着 我 国人
突破瓶颈轻松设计ZigBee应用系统
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突破瓶颈轻松设计ZigBee应用系统当前华尔街的金融风暴来势凶猛,许多技术领域都感到阵阵寒风,然而具有绿色特点与节能特征ZigBee技术,却在这波风暴中,依然红火,进展迅速。
一、突破ZigBee应用系统设计的瓶颈关于一个实际ZIGBEE应用系统的设计,设计者要紧面对的技术难点有三个,通讯距离,高频设计技术与无线软件技术,这也是ZigBee技术走向应用的要紧瓶颈。
1、通讯距离问题,由于通常的ZigBee前端RF部分输出大部分只有0DBM,点对点开阔地带实际通讯距离只有几十米,假如加上环境与阻挡因数,通讯距离还会缩水。
尽管能够通过中继路由来解决,都是很多应用还是有困难,像无线点菜系统,棉田滴灌系统,安防系统,楼宇监控,医院应用,粮库监控,电力线监控,井下定位等等,都需要比较长的通讯距离才能够满足需要。
2、ZigBee芯片工作在2.4GHZ与900MHZ的高频率,硬件设计不可能绕开高频设计与调试,需要的高频设备如频谱分析仪等,价格较高,也构成了一定技术门槛。
3、为了实时处理复杂的无线网络管理与路由,ZigBee软件协议栈代码比较复杂,同时涉及比较多的无线技术知识背景,掌握这些无线软件需要比较多的时间,加上协议栈在不断升级,使用的微操纵器也在不断变化中,也加长了开发与调试周期。
图1 CC2591CC+2430设计的EZ-LBee模块使用CC2591后,ZigBee网络通讯距离能够轻易在点对点开阔地带通讯距离能够达到60 0米以上,通过ZigBee网状网络的自动中继路由,能够容易实现微功耗下数十公里的网络通讯与无线传感器网络。
由于大量模块化产品的出现,也就同时解决了第二个应用瓶颈,这些模块只有大约1平方英寸大小(随着工艺改进还会越来越小),能够使用AA电池供电,也非常容易集成到用户系统中去。
关于用户使用而言,从模块入手,完全避免的高频设计与调试的问题,能够将自己的要紧精力要紧集中到自己的应用系统设计。
而且由于目前的模块,大多数在出厂时也配备了一套ZigBee串口通讯协议,这套协议将复杂的ZigBee应用,转换为简单的,具有ZigBee网络功能的AT命令集,比如加入网络,配置网络,数据收发等功能,都能够通过单片机向串口发送简单的操作命令来完成,用户只要会单片机串口编程,无需要深入研究ZigBee协议栈,就能够轻松使用ZigBee 技术。
关于ZigBee技术的安全问题以及存在的漏洞
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关于ZigBee技术的安全问题以及存在的漏洞伴随科技的快速演进,物联网(The Internet of Things,IoT)概念再次兴起,人们身边的日常用品、终端设备、家用电器等也逐步被赋予了网络连接的能力。
然而作为连接上述设备所广泛使用的重要无线互联标准之一,ZigBee技术却于近期召开的黑帽大会(BlackHat2015)上被曝出存在严重的安全漏洞,引发了业内的广泛关注。
Zigbee分配地址有两种方式,一种是通过MAC层的Assoc来分配地址,Zigbee的协调器或者路由器会消耗一个地址空间。
另一种方式是Rejoin,设备主动生成一个地址,并在Zigbee网络内注册,这种方式通常针对一个已经入过网的Zigbee设备要切换父节点时,可以通过Rejoin从父节点获取路由地址,父节点可以同步刷新路由表。
通常Zigbee的Rejoin是加密的,但是也支持不加密,Rejoin是NWK层的方式,如果,向一个协调器一直发送Rejoin命令,并不断改变节点的MAC地址,会怎么样呢?一个恶意设备可以不断伪造自己的MAC地址,并生产一个16位短地址,然后搜索网络内所有的协调器和路由器。
协调器和路由器会为这个恶意设备分配路由表空间,这个协调器的子节点表会全部占满,导致其无法再加入新的设备,同样如果对路由发,结果更危险,会导致正常的节点无法切换到其它路由上。
结果会导致整个Zigbee网络的路由表消耗完。
唯一解决方法就是为Zigbee增加一个MAC地址过滤,拦截一些未认证的MAC。
ZigBee是目前重要的无线通讯协议之一主要应用于物联网和智能硬件等领域。
然而就在各家公司仍旧将关注点集中在上述设备的连通性、兼容性等方面之时,却没有注意到一些常用的通讯协议在安全方面的进展上则处于滞后状态。
这不,在刚刚结束不久黑帽大会上,就有安全研究人员指出,在ZigBee技术的实施方法中存在一个严重缺陷。
而该缺陷涉及到多种类型的设备中,黑客有可能以此危害ZigBee网络,并“接管该网络内所有互联设备的控制权”。
浅析Zigbee技术在智能家居应用中的优缺点
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浅析Zigbee技术在智能家居应用中的优缺点时间:2012-07-25 12:37:44 来源:北极星作者:目前看可视对讲和智能家居已经朝着全数字化、智能型方向发展。
随着电脑芯片技术的革新和价格的大幅度降低,今后基于电脑平台的产品是一定会成为所有产品的思路。
但是可视对讲/智能家居系统数字化、网络化之路漫漫,由于全数字化可视对讲和智能家居产品在施工中最大的问题是对于小区宽带的要求很高,也带来相应的网络瓶颈、病毒冲击、网络风暴等一系列的问题,同时也造成设备对网络可靠性的要求极高,可想而知,如果网络出现问题,面临的将是所有系统的瘫痪问题,因此网络的可靠性对于该系统的来说是最关键的,反而全数字化可视对讲和智能家居产品的可靠性退而次之了。
因此鉴于以上考虑,厂家应就如何解决依附于网络技术下,提高可视对讲和家居智能控制系统产品可靠性和避免网络冲击,网络安全漏洞和规范远程控制及外界攻击所带来的自身系统的瘫痪问题就成为了目前最现实和最难解决的技术瓶颈了。
ZigBee技术最佳应用范围是无线传感网络中,例如水文监测,污染监测等场景中。
这些应用场景往往需要多个节电自组网,相互之间传输数据,便于维护和扩容。
今年来,国内外也有很多厂家把Zigbee技术应用在智能家居的场景中,下面,我们就看看Zigbee技术在智能家居中,到底有哪些优缺点呢?ZIGBEE技术简介Zigbee是基于IEEE802.15.4的通信协议,IEEE802.15.4处理低级MAC层和物理层协议,而Zigbee协议对网络层和API进行了标准化。
Zigbee完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本节点的4K字节或者作为Hub或路由器的协调器的32K字节。
每个协调器可连接多达255个节点,而几个协调器则可形成一个网络,对路由传输的数目则没有限制。
Zigbee是一种新兴的近程(10米~100米)、低速率(250Kbps标称速率)、低功耗的无线网络技术,主要用于近距离无线连接。
ZigBee被曝出有严重的安全漏洞
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ZigBee被曝出有严重的安全漏洞1、ZigBee被曝出有严重的安全漏洞伴随科技的快速演进,物联网(The Internet of Things,IoT)概念再次兴起,人们身边的日常用品、终端设备、家用电器等也逐步被赋予了网络连接的能力。
然而作为连接上述设备所广泛使用的重要无线互联标准之一,ZigBee技术却于近期召开的2015黑帽大会(BlackHat2015)上被曝出存在严重的安全漏洞,引发了业内的广泛关注。
ZigBee是一种低成本、低功耗、近距离的无线组网通讯技术。
由于其名称(ZigBee,Zig“嗡嗡”,Bee“蜜蜂”)来源于蜜蜂的八字舞,所以该协议又被称为紫蜂协议。
在理论层面上来说,它是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议,主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备中进行数据的通讯传输。
目前ZigBee协议已广泛存在于诸如智能灯泡、智能门锁、运动传感器、温度传感器等大量新兴的物联网设备中。
然而就在各家公司仍旧将关注点集中在上述设备的连通性、兼容性等方面之时,却没有注意到一些常用的通讯协议在安全方面的进展上则处于滞后状态。
这不,在刚刚结束的2015黑帽大会上,就有安全研究人员指出,在ZigBee技术的实施方法中存在一个严重缺陷。
而该缺陷涉及到多种类型的设备中,黑客有可能以此危害ZigBee网络,并“接管该网络内所有互联设备的控制权”。
研究人员表示,通过对每一台设备评估得出的实践安全分析表明,利用ZigBee技术虽然为设备的快速联网带来了便捷,但由于缺乏有效的安全配置选项,致使设备在配对流程存在漏洞,黑客将有机会从外部嗅探出网络的交换密钥。
而ZigBee网络的安全性则完全依赖于网络密钥的保密性,因此这个漏洞的影响将非常的严重。
2、硬伤竟是源于使用默认链路密钥在安全人员的分析中,他们指出具体问题在于,ZigBee协议标准要求支持不安全的初始密钥的传输,再加上制造商对默认链路密钥的使用——使得黑客有机会侵入网络,通过嗅探某个设备破解用户配置文件,并使用默认链路密钥加入该网络。
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Zigbee技术在应用中存在的问题
(2010-10-20 21:20:00)
尽管 Zigbee技术在2004年,就被列为当今世界发展最快,最具市场前景的十大新技术之一;
关于Zigbee技术的优点,大家在论坛上也进行了许多讨论,到目前为止,国内外许多厂商也都开发生产了各种各样的 Zigbee产品,并在应用推广上做了大量的工作,然而,实事求是的讲,真正完全使用Zigbee技术来解决具体实际问题,有意义的案例则非常有限。
Zigbee似乎成了一种时髦,但眼下还不能做到真正实用的新技术。
就其原因,除了作为一种新技术,它本身需要有一个技术改进和成熟,以及市场培育的过程外,我们在长期应用Zigbee技术来解决实际问题的实践中,还发现如下几个十分重要,而在短期内我们认为十分难以解决的问题:
1. Zigbee的核心技术之一,是动态组网和动态路由,即Zigbee网络考虑了网络中的节点增减变化,网络中的每个节点相隔一定时间,需要通过无线信号交流的方式重新组网,并在每一次将信息从一个节点发送到另一个节点时,需要扫描各种可能的路径,从最短的路经尝试起,这就涉及到无线网络的管理问题。
而这些,都需要占用大量的带宽资源,并增加数据传输的时延。
特别是随着网络节点数目的增加和中转次数增多。
因而,尽管Zigbee的射频传输速率是250kbps, 但经过多次中转后的实际可用速率将大大降低,同时数据传输时延也将大大增加,无线网络管理也就变得越麻烦。
这也就是目前Zigbee网络在数据传输时的主要问题。
2. Zigbee这个字,从英语的角度来分析,它是由“Zig”和“bee”两个字组成。
前者“Zig”中文的意思是“之“字形的路径,后面一个英文单词“bee”就是蜜蜂的意思,我们的理解,Zigbee网络技术,就是模仿蜜蜂信息传递的方式,通过网络节点之间信息的相互互传,来将一个信息从一个节点传输到远处的另外一个节点。
如果按一般标准Zigbee节点,在开阔空间每次数据中转平均增加50米直线传输距离计算,传输500米直线距离需要中转十次;在室内,由于Zigbee 所使用的2.4 G的传输频率,一般是通过信号反射来进行传输的,由于建筑物的遮挡,要传输一定的距离,往往需要使用较多的网络节点来进行数据中转,如上述第一条中的分析,这对一个Zigbee网络来讲,并不是一件简单的事情。
当然,我们也可使用放大器来增加Zigbee网络节点的传输距离,然而,这必然要大大增加网络节点的功耗和成本,失去了Zigbee低成本低功耗的本来目的。
而且,在室内使用这种方法来增加传输距离,效果也有限。
显然,一种通过中心点在室外,终端模块在室外的星状网网络通信结构个更加合理。
3.Zigbee的核心技术之一,是每一个网络节点,除了自身作为信息采集点和执行来自中心的命令外,它还承担着随时来自网络的数据中转任务,这样,网络节点的收发机必须随时处于收发接收状态,这就是说它的最低功耗至少在20mA左
右,一般使用放大器的远距离网络节点,其耗电量一般在150mA左右。
这显然很难使用电池驱动来保证网络节点的正常工作;
4.由于Zigbee中的每一个节点,都参与自动组网和动态路由的工作,因而每个网络节点的单片机也就相对复杂一些,成本自然也就高一些。
另外,在Zigbee 网络的基础上进行一些针对具体应用的开发工作的量也就大一些。
综上所述,我们认为,Zigbee网络,实际上在许多情况下,是牺牲了网络传输效率,带宽以及节点模块的功耗,来换取在许多实际应用中,并不重要的动态组网和动态路由的功能,因为,在一般情况下,我们的网络节点和数据传输途径往往都是固定不变的。
因而我们认为,当前Zigbee技术尚未解决的节点耗电问题,网络数据传输的效率较低时延较长的问题,以及数据传输距离有限的问题,是当前Zigbee 技术难于得到很好推广的更本原因。