
随着社會時代的改變,物聯網時代代替了網際網路時代,人們的生活水準也大大提高了改善,智能家居也漸漸進入人們的生活。智能家居是在網際網路影響之下物聯化的展現。智能家居通過物聯網技術将家中的各種裝置(如音視訊裝置、照明系統、窗簾控制、空調控制、安防系統、數字影院系統、影音伺服器、影櫃系統、網絡家電等)連接配接到一起,提供家電控制、照明控制、電話遠端控制、室内外遙控、防盜報警、環境監測、暖通控制、紅外轉發以及可程式設計定時控制等多種功能和手段。與普通家居相比,智能家居不僅具有傳統的居住功能,兼備建築、網絡通信、資訊家電、裝置自動化,提供全方位的資訊互動功能,甚至為各種能源費用節約資金。
而近年來,為了争奪潛力無限的智能家居市場,圍繞各類無線協定标準的争論不斷,但不可否認,ZigBee賺足了眼球,頗受關注和信賴。在智能家居領域,相較于藍牙、WiFi、Z-Wave、射頻等技術協定,ZigBee一直光彩奪目,鮮有負面消息,可謂有口皆碑,深得人心,并被很多人預設為目前最适宜智能家居的協定标準。
ZigBee技術是近幾年逐漸發展起來,很有市場潛力的一種無線連接配接技術。它是為了滿足低功耗、低資料量和低成本的無線網絡要求而誕生的。它基于IEEE無線個人區域網(WirelessPersonal AreaNetwork,WPAN)工作組的80211514标準,被稱為ZigBee技術标準。
完整的ZigBee協定由應用層、應用彙聚層、網絡層、資料鍊路層和實體層組成,如圖1所示。
IEEE80211514标準定義了實體層(PHY)和資料鍊路層(MAC);網絡層以上的協定由ZigBee聯盟負責制定,其中應用層包括了應用支援子層(APS)、ZigBee裝置對象(ZDO)和由制造商制定的應用對象。
ZigBee以一個個獨立的工作節點為依托,利用無線通信,通過自組織方式組成星型、網狀和簇狀3種網絡結構,是以每個節點的功能并非完全相同。為了降低系統的成本,IEEE80211514定義了2種實體裝置類型:全功能裝置FFD (Full FunctionDevice)和精簡功能裝置RFD(Reduced FunctionDevice)。FFD節點具備控制器的功能,提供資料交換,能夠作為網絡協調器、路由節點和終端節點來使用,可以與網絡中任何類型的裝置進行通信;RFD隻能作為終端節點來使用,而且隻能與FFD通信,兩個RFD節點之間不能通信。
Zigbee這一無線通信技術具有近距離、低複雜度、低功耗、低資料速率、低成本、安全可靠、網絡容量大、自組織、自愈能力強等特點,可廣泛應用于多個技術領域,有着廣闊的市場前景。
基于Zigbee技術的智能網關物聯網的發展極大地改變了人們的生活方式,而ZigBee協定與網際網路中TCP/IP協定族并不相容,如何将ZigBee網絡接入TCP/IP網絡使得人們能通過網際網路對環境進行監控,對接入節點進行遠端管理和控制是目前物聯網研究領域的熱點問題,而網關作為連接配接異構網絡的裝置,吸引着相關研究人員的廣泛關注。目前這種網關的設計占用過多的無效的帶寬,進而造成了資料傳輸的失敗,同時現有的網關成本效益不是太高。
針對以上問題,元安物聯提供了一款物聯網ZigBee網關,其自定義了一種資料封包格式,能夠有效節省帶寬并能達到資料傳送的目的,同時價格低廉,性能優越;COTX-M-Z系列智能網關支援智能家居全場景終端接入,如智慧環境監測、智能安防監控、智能門窗控制、智慧電器管控等,為智慧樓宇/物業/酒店等企業客戶提供豐富的場景自動化控制及安全監測方案。
元安物聯COTX-M-Z系列智能網關承擔整個智能家居系統的資料采集、協定轉換、通訊轉發、控制下達、存儲配置功能,将家中許多相對獨立的燈光照明、家用電器、可視對講、安防報警、視訊監控等終端産品組合成一個統一的系統,進而友善地進行本地操作。
元安物聯以物聯網實際應用為背景設計的COTX-M-Z系列智能網關解決了廣泛應用于物聯網領域的ZigBee技術到網際網路的連接配接,在ZigBee無線網絡和網際網路之間搭建了一個安全的資料傳輸通道。射頻子產品的單獨設計,從工藝上和技術上,保證了射頻PCB闆材的選擇要求和射頻信号特殊處理需求,既降低了産品成本,又提高了産品性能。通過增加射頻前端功放電路,提高了射頻子產品的發射功率和接收靈敏度。
網關支援主流ZigBee協定版本終端裝置接入,允許符合标準ZigBee協定的第三方終端接入,采用LoRa低功耗遠距離回傳至COTX-X系列物聯網智能網關,可實作遠距離分布式部署以采集終端資料,使用者通過雲平台/APP等多種方式集中管控,借助雲平台的資料分析能力,實作資料價值的同時提供裝置的遠端管控。此範圍不限制使用者、地點、甚至網絡接入方式,隻要接入網絡通路,便可操作共同的資料。
COTX-M-Z系列智能網關具備智能家居控制樞紐功能,負責具體的安防報警,家電控制,用電資訊采集。通過無線方式與智能互動終端等産品進行資料互動。
在傳輸距離和無線信号的穿透力方面,完全可以滿足現在2房間、複式、躍層戶型的無線覆寫,對于别墅也可以基本保證無線信号覆寫整個家庭。使得使用者完全不必擔心無線信号無法到達的局限。
結語物聯網的興起給ZigBee技術帶來了廣闊的市場空間。因為物聯網的目的是要将各種資訊傳感傳動單元與網際網路結合起來進而形成一個巨大的網絡,在這個巨大的網絡中,傳感傳動單元與通信網絡之前需要資料的傳輸,而相對其他無線技術而言ZigBee技術具有低功耗、抗幹擾、高可靠、易組網,易擴容、易使用、易維護、便于快速大規模部署等特點。這些正順應了物聯網發展的要求和趨勢,從目前看來,物聯網和ZigBee技術在工業監測和健康保健等方面的應用有很大的融合性,而在物聯網智能家居領域将獲得更廣泛的應用。
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