《国家标准》Zigbee物联网平台应用与规划

物联网服务平台及应用——Zigbee设备的广泛应用

上海汉创科技有限公司

目录

1 业务描述 (4)

1.1 基本描述 (4)

1.2 应用领域 (5)

1.3 技术特点 (6)

1.4 商业模式及主要客户 (8)

2 产品/服务 (12)

2.1 服务平台 (12)

2.1.1 概述 (12)

2.1.2 基本功能 (14)

2.1.3 产品优势 (14)

2.2 关键设备 (16)

2.2.1 Zigbee网络设备 (16)

2.2.2 数据收集器 (20)

2.2.3 内置短距离传输模块 (24)

2.2.4 通信服务网关 (25)

2.2.5 网管系统 (26)

2.3 应用服务方案 (27)

2.3.1 服务专用应用方案 (27)

2.3.2 服务共享应用方案 (30)

3 行业应用 (31)

3.1 行业应用 (31)

3.1.1 物联网在农业中的应用 (31)

3.1.2 物联网在工业中的应用 (32)

3.1.3 物联网在服务产业中的应用 (33)

3.2 容量分析 (36)

4 市场竞争和营销策略 (37)

4.1 市场竞争环境分析 (37)

4.2 公司核心竞争力 (37)

4.3 市场竞争策略 (38)

4.3.1 市场定位 (38)

4.3.2 销售策略 (38)

4.3.3 营销模式 (39)

5 风险分析与防范 (39)

5.1 风险分析 (39)

5.1.1 技术风险 (39)

5.1.2 市场风险 (40)

5.1.3 竞争风险 (40)

5.2 规避对策 (40)

5.2.1 技术风险规避 (40)

5.2.2 售后服务风险规避 (40)

5.2.3 竞争风险规避 (41)

6 人员配置 (41)

7 项目首批资金需求 (42)

8 成长与发展 (42)

1业务描述

1.1 基本描述

物联网是在互联网基础上利用传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在链接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理，从而构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”即M2M网络。

完整、完美应用整个物联网系统的关键部件是射频设备，它将决定整个系统的成败。射频设备要求具有可靠性、稳定性、可控性、低功耗以及灵活的通信方式，Zigbee设备是一类世界领先的射频设备。

Zigbee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，十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网，每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信；每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里；另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接与兼容。例如，你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个Zigbee控制网络。

不同的是，Zigbee网络主要是为自动化控制数据传输而建立，而移动通信网主要是为语音通信而建立；每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个Zigbee"基站"却不到1000元人民币;每个Zigbee 网络节点不仅本身可以监控对象，例如传感器连接直接进行数据采集和监控，它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（FFD）还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点（RFD）无线连接。

每个Zigbee网络节点（FFD和RFD）可以可支持多到31个的传感器和受控设备，每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的接口方式。可以采集和传输数字量和模拟量。

1.2 应用领域

Zigbee技术的目标就是针对旅游业、工业，家庭自动化，遥测遥控，汽车自动化、农业自动化和医疗护理等，例如智能导游机、灯光自动化控制，传感器的无线数据采集和监控，油田，电力，矿山和物流管理等应用领域。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。（定位专利：成都西谷曙光数字技术公司的专利技术）

通常，符合如下条件之一的应用，就可以考虑采用Zigbee技术做无线传输：

●需要数据采集或监控的网点多；

●要求传输的数据量不大，而要求设备成本低；

●要求数据传输可性高，安全性高；

●设备体积很小，不便放置较大的充电电池或者电源模块；

●电池供电；

●地形复杂，监测点多，需要较大的网络覆盖；

●现有移动网络的覆盖盲区；

●使用现存移动网络进行低数据量传输的遥测遥控系统。

●使用GPS效果差，或成本太高的局部区域移动目标的定位应用。

1.3 技术特点

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。蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。现在，TI公司和德国的Micropelt公司共同推出新能源的Zigbee节点。该节点采用Micropelt公司的热电发电机给TI公司的Zigbee提供电源。

②低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10) ,降低了对通信控制器的要求,

按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代码,而且Zigbee免协议专利费。每块芯片的价格大约为2 美元。

③低速率。Zigbee工作在20～250 kbps的较低速率,分别提供250 kbps(2.4GHz)、

40kbps (915 MHz)和20kbps(868 MHz) 的原始数据吞吐率,满足低速率传输数据的应用需求。

④近距离。传输范围一般介于10～100 m 之间,在增加RF 发射功率后,亦可增加

到1～3 km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远。

⑤短时延。Zigbee 的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15 ms ,节点

连接进入网络只需30 ms ,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3～10 s、WiFi 需要3 s。

⑥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。

⑦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