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最全的智能家居行業(yè)使用技術(shù)分析!!

作者: 時間:2018-08-31 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

與現(xiàn)有數(shù)傳電臺的比較有哪些特點

本文引用地址:http://www.butianyuan.cn/article/201808/388206.htm

A:其優(yōu)點如下:

(1) 可靠性高:由于模塊的集成度遠比一般數(shù)傳電臺高,分離元器件少,因而可靠性更高;

(2) 使用方便安全:因為集成度高,比起一般數(shù)傳電臺來,收法模塊體積可以做得很小,而且功耗低,最大發(fā)射電流比一個CDMA手機還要小許多,因而很容易集成或直接安放在到設(shè)備之中,不僅使用方便,而且在戶外攜帶使用時不容易受到損壞;

(3) 抗干擾力強,保密性好,誤碼率低:ZigBee收發(fā)模塊使用的是2.4G 直序擴頻技術(shù),比起一般FSK, ASK和跳頻的數(shù)傳電臺來,具有更好的抗干擾能力,和更遠的傳輸距離;

(4) 免費頻段:ZigBee使用的是免費頻段,而許多數(shù)傳電臺所使用的頻段不僅需要申請,而且每年都需要向國家無委會交納相當(dāng)?shù)念l率使用費;

(5) 價格低: ZigBee數(shù)傳模塊的價格只有具有類似功能的數(shù)傳電臺的幾分之一。

10、 ZigBee是具有怎樣的無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)

A: 簡單的說,ZigBee是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò),類似于CDMA和GSM網(wǎng)絡(luò),ZigBee數(shù)傳模塊類似于移動網(wǎng)絡(luò)基站。通訊距離從標(biāo)準(zhǔn)的75米到幾百米、幾公里,并且支持無線擴展。

ZigBee是一個由可多到65000個無線數(shù)傳模塊組成的一個無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺,十分類似現(xiàn)有的移動通信CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng),每一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳模塊類似移動網(wǎng)絡(luò)的一個基站,在整個網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi),它們之間可以進行相互通信;每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的距離可以從標(biāo)準(zhǔn)的75米,到擴展后的幾百米,甚至幾公里。與移動通信的CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng)不同的是,ZigBee網(wǎng)絡(luò)主要是為工業(yè)現(xiàn)場自動化控制數(shù)據(jù)傳輸而建立,因而,它必須具有簡單,使用方便,工作可靠,價格低的特點。而移動通信網(wǎng)主要是為語音通信而建立,每個基站價值一般都在百萬元人民幣以上,而每個ZigBee“基站”卻不到1000元人民幣。每個ZigBee 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不僅本身可以作為監(jiān)控對象,例如其所連接的傳感器直接進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,還可以自動中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳過來的數(shù)據(jù)資料。除此之外,每一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(FFD)還可在自己信號覆蓋的范圍內(nèi),和多個不承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)信息中轉(zhuǎn)任務(wù)的孤立的子節(jié)點(RFD)無線連接。

每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(FFD和RFD)可以支持多達31個的傳感器和受控設(shè)備,每一個傳感器和受控設(shè)備終可以有8種不同的接口方式??梢圆杉蛡鬏敂?shù)字量和模擬量。

11、 ZigBee所采用的自組織網(wǎng)是怎么回事

A: 舉一個簡單的例子就可以說明這個問題,當(dāng)一隊傘兵空降后,每人持有一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)模塊終端,降落到地面后,只要他們彼此間在網(wǎng)絡(luò)模塊的通信范圍內(nèi),通過彼此自動尋找,很快就可以形成一個互聯(lián)互通的ZigBee網(wǎng)絡(luò)。他們預(yù)先無法判斷誰雨,而且,由于人員的移動,彼此間的聯(lián)絡(luò)還會發(fā)生變化。因而,模塊還可以通過重新尋找通信對象,確定彼此間的聯(lián)絡(luò),對原有網(wǎng)絡(luò)進行刷新。這就是自組織網(wǎng)。

12、 ZigBee技術(shù)為什么要使用自組織網(wǎng)來通信

A:網(wǎng)狀網(wǎng)通信實際上就是多通道通信,在實際工業(yè)現(xiàn)場,由于各種原因,往往并不能保證每一個無線通道都能夠始終暢通,就像城市的街道一樣,可能因為車禍,道路維修等,使得某條道路的交通出現(xiàn)暫時中斷,此時由于我們有多個通道,車輛(相當(dāng)于我們的控制數(shù)據(jù))仍然可以通過其他道路到達目的地。而這一點對工業(yè)現(xiàn)場控制而言則非常重要。

13、 為什么自組織網(wǎng)要采用動態(tài)路由的方式?

A: 所謂動態(tài)路由是指網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂讲⒉皇穷A(yù)先設(shè)定的,而是傳輸數(shù)據(jù)前,通過對網(wǎng)絡(luò)當(dāng)時可利用的所有路徑進行搜索,分析它們的位置關(guān)系以及遠近,然后選擇其中的一條路徑進行數(shù)據(jù)傳輸。在我們的網(wǎng)絡(luò)管理軟件中,路徑的選擇使用的是“梯度法”,即先選擇路徑最近的一條通道進行傳輸,如傳不通,再使用另外一條稍遠一點的通路進行傳輸,以此類推,直到數(shù)據(jù)送達目的地為止。在實際工業(yè)現(xiàn)場,預(yù)先確定的傳輸路徑隨時都可能發(fā)生變化,或者因各種原因路徑被中斷了,或者過于繁忙不能進行及時傳送。動態(tài)路由結(jié)合網(wǎng)狀網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu),就可以很好解決這個問題,從而保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

14、 ZigBee 和現(xiàn)有的通信移動網(wǎng)(GPRS,CDMA-1X)比較有哪些特點?

A: 其特點為:

(1) 無網(wǎng)絡(luò)使用費:使用移動網(wǎng)需要長期支付網(wǎng)絡(luò)使用費,而且是按節(jié)點終端的數(shù)量計算的,而ZigBee沒有這筆費用;

(2) 設(shè)備投入低:使用移動網(wǎng)需要購買移動終端設(shè)備,每個終端的價格在人民幣1000元上下,而使用ZigBee 網(wǎng)絡(luò),不僅ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模塊(相當(dāng)于基站)費用每只人民幣不到1000元,而且,主要使用的網(wǎng)絡(luò)子節(jié)點(相當(dāng)于手機)的價格還要低得多;

(3) 通信更可靠:由于現(xiàn)有移動網(wǎng)主要是為手機通信而設(shè)計的,盡管CDMA-1X和GPRS可以進行數(shù)據(jù)通信,但實踐發(fā)現(xiàn),不僅通信速率比設(shè)計速率低很多,而且數(shù)據(jù)通信的可靠信、連續(xù)性在許多情況下也得不到保證。而ZigBee網(wǎng)絡(luò)則是專門為控制數(shù)據(jù)的傳輸而設(shè)計的,因而控制數(shù)據(jù)的傳輸具有相當(dāng)?shù)谋WC;

(4) 高度的靈活性和低成本:首先,通過使用覆蓋距離不同,功能不同的ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,以及其它非ZigBee系統(tǒng)的低成本的無線收發(fā)模塊,建立起一個ZigBee局部自動化控制網(wǎng),再通過互聯(lián)網(wǎng)或移動網(wǎng)與遠端的計算機相連,從而實現(xiàn)低成本,高效率的工業(yè)自動化遙測遙控;

(5) 比起現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)來,盡管ZigBee僅僅只是一個局域網(wǎng),但通過供足夠的數(shù)據(jù)出口,它可以“無限”擴大它的覆蓋范圍,而且可以與現(xiàn)有的移動網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng)和其它通信網(wǎng)絡(luò)相連接。并通過這些網(wǎng)絡(luò)將許多個ZigBee局域網(wǎng)相互連成為一個整體。有效的解決移動網(wǎng)的盲區(qū)覆蓋問題:我們知道,現(xiàn)有移動網(wǎng)絡(luò)在許多地方存在盲區(qū),特別是鐵路,公路,油田,礦山等野外,更是如此。而增加一個移動基站或直放站的費用是相當(dāng)可觀的,此時使用ZigBee網(wǎng)絡(luò)進行盲區(qū)覆蓋不僅經(jīng)濟有效,而且往往是現(xiàn)在唯一可行手段。

15、 ZigBee怎樣實現(xiàn)遠距離遙測遙控?

A:ZigBee 網(wǎng)絡(luò)還可以通過接口卡等多種方式,與互聯(lián)網(wǎng),GPRS網(wǎng),CDMA1x 網(wǎng)以及其它通信系統(tǒng)線連接,從而實現(xiàn)遠程操控。你也可以通過其它網(wǎng)絡(luò),將兩個或多個局部ZigBee 網(wǎng)絡(luò)連接在一起。

16、 ZigBee技術(shù)有哪些應(yīng)用領(lǐng)域?

A: ZigBee技術(shù)的目標(biāo)就是針對,工業(yè),家庭自動化,遙測遙控,例如燈光自動化控制,傳感器的無線數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,油田,電力,礦山和物流管理等應(yīng)用領(lǐng)域。

17、 ZigBee實現(xiàn)了哪些工業(yè)現(xiàn)場對無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?

A: 要求低功耗,低數(shù)據(jù)量(250KPS),低成本,使用免費的ISM頻段(2.4G),高的抗干擾性能的直序擴頻通信方式(DSSS),高保密性(64位出廠編號和支持AES-128加密),高集成度和高的可靠性;節(jié)點模塊之間具有自動動態(tài)組網(wǎng)的功能,采用了包括網(wǎng)狀網(wǎng)在內(nèi)的拓撲結(jié)構(gòu),使用了碰撞避免機制,信息在整個ZigBee網(wǎng)絡(luò)中通過自動路由的方式進行傳輸,從而保證了信息傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

18、 ZigBee可以在哪些方面拓展應(yīng)用?

A:ZigBee應(yīng)用:其范圍非常廣泛,可以針對工業(yè)自動化、家庭自動化、遙測遙控、汽車自動化、農(nóng)業(yè)自動化和醫(yī)療護理、油田、電力、礦山和物流管理等應(yīng)用領(lǐng)域。實際應(yīng)用舉例如下:照明控制、環(huán)境控制、自動讀表系統(tǒng)、各類窗簾控制、煙霧傳感器、醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)、大型空調(diào)系統(tǒng)、內(nèi)置家居控制的機頂盒及萬能遙控器、暖氣控制、家庭安防、工業(yè)和樓宇自動化。另外它還可以對局部區(qū)域內(nèi)移動目標(biāo)例如城市中的車輛進行定位。

19、 凡符合什么條件的短距離通信就可以考慮采用ZigBee技術(shù)?

A:通常,符合如下條件之一的短距離通信就可以考慮應(yīng)用ZigBee:

(1)需要數(shù)據(jù)采集或監(jiān)控的網(wǎng)點多;

(2)要求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不大,而要求設(shè)備成本低;

(3)要求數(shù)據(jù)傳輸可靠性高,安全性高;

(4)要求設(shè)備體積很小,不便放置較大的充電電池或者電源模塊;

(5)可以用電池供電;

(6)地形復(fù)雜,監(jiān)測點多,需要較大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋;

(7)對于那些現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡(luò)的盲區(qū)進行覆蓋;

(8)已經(jīng)使用了現(xiàn)存移動網(wǎng)絡(luò)進行低數(shù)據(jù)量傳輸?shù)倪b測遙控系統(tǒng)。

20、 ZigBee技術(shù)在我國的應(yīng)用情況怎樣?

A: 盡管國內(nèi)不少人已經(jīng)開始關(guān)注ZigBee這項新技術(shù),而且也有不少企業(yè)開始涉足ZigBee技術(shù)的開發(fā),然而,考慮到ZigBee 本身是一種新的系統(tǒng)集成技術(shù),應(yīng)用軟件的開發(fā)必須用網(wǎng)絡(luò)傳輸,射頻技術(shù)和底層軟硬件控制技術(shù)結(jié)合在一起,所以對于初期開發(fā)的企業(yè)來說具有一定的技術(shù)難度。由于各方面的制約,ZigBee技術(shù)的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用還有待時日。但是目前已經(jīng)展示出了非凡的應(yīng)用價值,相信隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和推進,一定會得到更大的應(yīng)用。但是,我們還應(yīng)該清楚的認識到,基于ZigBee技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)才剛剛開始發(fā)展,它的技術(shù)、應(yīng)用都還遠遠談不上成熟,國內(nèi)企業(yè)應(yīng)該抓住商機,加大投入力度,推動整個行業(yè)的發(fā)展。

21、 ZigBee聯(lián)盟的使命是什么?

A: ZigBee聯(lián)盟是一個高速成長的非盈利業(yè)界組織,成員包括國際著名半導(dǎo)體生產(chǎn)商、技術(shù)提供者、技術(shù)集成商以及最終使用者。聯(lián)盟制定了基于IEEE802.15.4,具有高可靠、高性價比、低功耗的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用規(guī)格。

22、 ZigBee聯(lián)盟的目標(biāo)是什么?

A:ZigBee聯(lián)盟的主要目標(biāo)是以通過加入無線網(wǎng)絡(luò)功能,為消費者提供更富有彈性、更容易使用的電子產(chǎn)品。ZigBee技術(shù)能融入各類電子產(chǎn)品,應(yīng)用范圍橫跨全球的民用、商用、公共事業(yè)以及工業(yè)等市場。使得聯(lián)盟會員可以利用ZigBee這個標(biāo)準(zhǔn)化無線網(wǎng)絡(luò)平臺,設(shè)計出簡單、可靠、便宜又節(jié)省電力的各種產(chǎn)品來。

23、 ZigBee聯(lián)盟所鎖定的焦點是什么?

A:其焦點為制定網(wǎng)絡(luò)、安全和應(yīng)用軟件層;提供不同產(chǎn)品的協(xié)調(diào)性及互通性測試規(guī)格;在世界各地推廣ZigBee品牌并爭取市場的關(guān)注;管理技術(shù)的發(fā)展。

24、 ZigBee聯(lián)盟在標(biāo)準(zhǔn)上所做的工作是什么?

A:ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的制定:IEEE802.15.4的物理層、MAC層及數(shù)據(jù)鏈路層,標(biāo)準(zhǔn)已在2003年5月發(fā)布。ZigBee網(wǎng)絡(luò)層、加密層及應(yīng)用描述層的制定也取得了較大的進展。V1.0版本已經(jīng)發(fā)布。其他應(yīng)用領(lǐng)域及其相關(guān)的設(shè)備描述也會陸續(xù)發(fā)布。由于ZigBee不僅只是802.15.4的代名詞,而且IEEE僅處理低級MAC層和物理層協(xié)議,因此ZigBee聯(lián)盟對其網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和API進行了標(biāo)準(zhǔn)化。完全協(xié)議用于一次可直接連接到一個設(shè)備的基本節(jié)點的4K字節(jié)或者作為Hub或路由器的協(xié)調(diào)器的32K字節(jié)。每個協(xié)調(diào)器可連接多達255個節(jié)點,而幾個協(xié)調(diào)器則可形成一個網(wǎng)絡(luò),對路由傳輸?shù)臄?shù)目則沒有限制。ZigBee聯(lián)盟還開發(fā)了安全層,以保證這種便攜設(shè)備不會意外泄漏其標(biāo)識,而且這種利用網(wǎng)絡(luò)的遠距離傳輸不會被其它節(jié)點獲得。

ZigBee聯(lián)盟強調(diào)設(shè)備的互通性:很多近距離電子產(chǎn)品嵌入了ZigBee模塊都已具有ZigBee功能,還有許多各種產(chǎn)品預(yù)留了ZigBee的接口以備日后隨時升級。各類網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)也得到進一步開發(fā),網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品支持ZigBee系統(tǒng)與家居控制網(wǎng)絡(luò)、智能建筑網(wǎng)絡(luò)及商用網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)有的設(shè)施互聯(lián)等。



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