Zigbee模块在无线传输系统的应用介绍

ZigBee技术概述

Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飞翔和“嗡嗡”（zig）地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。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。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。

ZigBee协议规定的技术是一种便宜的、低功耗的、高可靠性的近距离无线组网通讯技术，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。在整个网络范围内，每个ZigBee网络节点（FFD）不仅本身可以作为监控对象，例如网络中所连接的传感器可直接进行数据采集和监控，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网络节点还可在自己的信号覆盖范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点（RFD）进行无线连接。

无线传输系统的应用领域

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

目前流行的“物联网”，目的是要将各种信息传感设备，与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。在这个巨大网络中，作为传感器与通信网络网之间的“桥梁”，我们可以用有线或是无线的方式来实现。就系统的投资、建设、维护等几方面而言，无线传输系统显然具有更大的优势。

无线传输系统应用领域主要包括：

家庭和楼宇网络：空调系统的温度控制、照明的自动控制、窗帘的自动控制、煤气计量控制、家用电器的远程控制等；

工业控制：各种监控器、传感器的自动化控制；

商业：智慧型标签等；

公共场所：烟雾探测器等；

农业控制：收集各种土壤信息和气候信息；

医疗：老人与行动不便者的紧急呼叫器和医疗传感器等。

系统拓扑图

Zigbee模块的在无线抄表领域的应用

目前市面设计Zigbee的应用方案，可以有两种方式：

一、直接用厂家的ZigBee芯片来进行自己的ZigBee应用设计，该方式从设计之初就需要对软件和ZigBee协议栈进行消化和分析，还需要高频设计方面的知识和经验，开发周期会在半年甚至更长时间，若是在批量生产方面一致性没有控制好，则不仅成本会大大提高也会造成大量的资源浪费，这就违背了ZigBee协议低成本的基本宗旨；

二、使用模块公司提供的无线Zigbee模块，这种方式能很好地解决了用ZigBee芯片进行方案设计的难题，设计者只需将Zigbee模块当成一个透明的元器件使用，可以将模块直接焊接到各种相关设备的线路板上实现无线通讯，从而省去了设计者花在高频调试方面的精力和时间，只需把工作重点放在解决方案的设计上，使得ZigBee的应用易如反掌。

模块在无线集抄方面的典型应用

1、无线抄表系统的要求

对于每个抄表终端而言，要求超低功耗、低成本（包括设备成本、运行成本），并且数据的传输速率不高。对于居民小区的抄表，抄表终端通常分布较密集，距离较近，可靠性要求高。

2、ZigB无e线e抄表系统解决方案的结构布局

采用MESH网状网络结构，保证数据传输的可靠性；

每幢单元楼设置一个ZigBee远端节点；

一个小区设置一个ZigBee中心节点；

中心节点数据通过网络服务器上传到集抄中心；

每楼层表通过ZigBee模块连接到楼道的ZigBee路由模块；

每幢单元楼设置一个ZigBee楼栋集中器节点，负责数据收发（保存或自发）ZigBee远端节点上传到ZigBee中心节点在这个方案里：使用ZigBee模块来完成无线抄表方案的传输部分，表上的ZigBee模块是终端节点，可以进入低功耗状态（<20uA，这样就可以保证表在低功耗状态下工作多年。在楼道的路由接点是要有220V的电源。