物联网技术应用——智能家居作者刘修文主编徐玮副主编马宇平等参编第7章 ZigBee技术在智能家居中的应用课件.pptVIP

第7章?ZigBee技术在智能家居中的应用 物联网技术应用——智能家居第7章?ZigBee技术在智能家居中的应用 机械工业出版社 本章要点 了解ZigBee技术。 熟悉ZigBee无线网关及其安装调试。 熟悉ZigBee智能终端产品与组网。 熟悉CC2530芯片及其应用。 　　 7.1 ZigBee技术简介 7.1.1 ZigBee概述 ZigBee技术是一种近距离、低功耗、低速率、低成本的双向无线通信技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。因此非常适用于家电和小型电子设备的无线控制指令传输。 7.1.2 ZigBee特点 ZigBee技术是一种无线连接技术，传输速率分别是250kbit/s(2.4GHz)、20kbit/s (868MHz)和40kbit/s(915MHz)。作为一种无线通信技术，ZigBee具有如下特点： 1 功耗低， 2成本低，3可靠性高，4时延短， 5网络容量大，6安全性好，7有效范围小， 8 兼容性好 7.1.3 ZigBee协议框架 ZigBee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)、媒体接入控制层(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。而ZigBee联盟对网络层协议和应用框架进行了标准化，ZigBee协议框架如下图所示。 7.1.4应用领域 ZigBee技术的应用领域主要包括家庭和楼宇网络、工业控制、公共场所、农业控制、商业和医疗等。其应用领域如下图所示。 7.1.5国际ZigBee联盟 国际ZigBee联盟是一个高速成长的非盈利业界组织，成员包括国际著名半导体生产商、技术提供者、技术集成商以及最终使用者，其标志如图7-5所示。联盟制定了基于IEEE 802.15.4，具有高可靠、高性价比、低功耗的网络应用规格。该联盟致力于在全球各地推广ZigBee，使其能成为应用于家用电器、能源、住宅、商业和工业领域的领先无线网络连接、传感和控制标准。 7.2 ZigBee无线网关 7.2.1性能特点 ZigBee无线网关的产品较多，但主要功能相同，下面以南京物联传感技术有限公司的WL网关02型(局域网)为例，进行介绍。WL网关02型(局域网)正面有6个指示灯，分别是：ZigBee网络指示灯、ZigBee网络设置灯、WiFi指示灯 (此型号机没有这指示灯)、以太网指示灯、系统指示灯和电源指示灯。背面有两个按键和三个接口，分别是：SET (多功能) 键、SYS (复位) 键、以太网接口、Micro USB接口、DC-5V电源接口。 7.2.2主要技术参数 WL网关02型(局域网)的主要技术参数如下： 通信方式：IEEE802.15.4 (ZigBee) 通信距离：1000m (可视条件下) 网络接入方式：有线网络 发射功率：max 18dBm 接收灵敏度：-90dBm 电源需求：5VDC 工作温度：-10℃~ +55℃ 重量：331g 净重量：160g 7.2.3安装调试 WL网关02型(局域网)无线网关的安装调试步骤如下： 1接通电源，插好网线 2手机安装好软件 3用手机扫描用户ID码，加入局域网 4联网设置 7.3 ZigBee终端产品与组网 7.3.1传感器与探测器 ZigBee网络中的传感器与探测器与前面各章介绍的传感器与探测器的作用相同，不同的是将看到、闻到、听到的信息转换为ZigBee信号送到ZigBee网关。 7.3.2开关与插座面板 ZigBee网络中的开关与插座面板与第2章中介绍的开关与插座面板的作用相同，不同的是开关与插座面板内装ZigBee芯片，接收ZigBee无线网关的控制信号。 7.3.3红外线转发器 ZigBee网络中的红外线转发器与第3章介绍的红外线转发器的作用相同，不同的是将将ZigBe无线信号与红外无线信号关联起来，通过移动智能终端来控制电视、空调、电动窗帘等使用红外遥控器的设备。 7.3.4终端产品与网关组网 ZigBee网络中终端产品与网关组网很方便，下面以南京物联传感技术有限公司研制无线红外入侵探测器、无线门窗磁探测器与WL网关02型(局域网)无线网关为例，介绍ZigBee网络中终端产品与无线网关如何进行组网，具体操作见教材。 7.4. CC2530芯片及其应用 7.4.1CC2530芯片简介 CC2530 (无线片上系统单片机)是用于IEEE 802.15.4、ZigBee 和RF4CE应用的一