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Zigbee 的应用实例

 nancygump 2016-03-01


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zigbee 技术将主要嵌入在消费性电子设备、家庭和建筑物自动化设备、工业控制装置、电脑外设、医用传感器、玩具和游戏机等设备中,支持小范围的基于无线通信的控制和自动化等领域中。

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:

1.       设备成本很低,传输的数据量很小;

2.       .设备体积很小,不便放置较大的充电电池或者电源模块;

3.       .没有充足的电力支持,只能使用一次性电池;

4.       .频繁地更换电池或者反复地充电无法做到或者很困难;

5.       .需要较大范围的通信覆盖,网络中的设备非常多,但仅仅用于监测或控制。

Zigbee 联盟预测的主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、农业自动化和医用设备控制等。

在工业领域,利用传感器和 Zigbee 网络,使得数据的自动采集、分析和处理变得更加容易,可以作为决策辅助系统的重要组成部分。例如危险化学成分的检测,火警的早期检测和预报,高速旋转机器的检测和维护。这些应用不需要很高的数据吞吐量和连续的状态更新,重点在低功耗,从而最大程度地延长电池的寿命,减少 Zigbee 网络的维护成本。

在汽车上,主要是传递信息的通用传感器。由于很多传感器只能内置在飞转的车轮或者发动机中,比如轮胎压力监测系统,这就要求内置的无线通信设备使用的电池有较长的寿命(大于或等于轮胎本身的寿命),同时应该克服嘈杂的环境和金属结构对电磁波的屏蔽效应。

在精确农业,或者叫精确耕种的应用中,无线电传播特性良好,但是需要成千上万的传感器构成比较复杂的控制网络。传统农业主要使用孤立的、没有通信能力的机械设备,主要依靠人力监测作物的生长状况。采用了传感器和 Zigbee 网络以后,农业将可以逐渐地转向以信息和软件为中心的生产模式,使用更多的自动化、网络化、智能化和远程控制的设备来耕种。传感器可能收集包括土壤湿度、氮浓度、 pH 值、降水量、温度、空气湿度和气压等信息。这些信息和采集信息的地理位置经由 Zigbee 网络传送到中央控制设备供农民决策和参考,这样农民能够及早而且准确地发现问题,从而有助于保持并提高农作物的产量。

医学领域,将借助于各种传感器和 Zigbee 网络,准确而且实时地监测每个病人的血压、体温和心跳速度等信息,从而减少医生查房的工作负担,有助于医生做出快速的反应,特别是对重病和病危患者的监护和治疗。

消费和家用自动化市场是 Zigbee 技术最有潜力的市场。据估测,每个家庭需要 100 到 150 个 Zigbee 设备。可以联网的家用设备包括电视、录像机、 PC 外设、儿童玩具、游戏机、门禁系统、窗户和窗帘、照明设备、空调系统和其他家用电器等。家用设备引入 Zigbee 技术后,将大大改善人们居住环境和舒适度,特别适合于儿童、老年人和残疾人士使用。同时基于 Zigbee 技术的遥控器可以实现全球漫游和无缝使用,从而在一定程度上降低这些设备的生产和使用成本。

根据业务流的特征, Zigbee 的应用可以划分成边疆性业务、周期性业务和间断性业各三种。连续性业务定义为要求低时延数据传输的业务,键盘、鼠标和游戏杆属于这种类型。周期性业务是在固定的时间间隔传输数据的低速率业务,传感器、流速计和警报系统是周期性业务的代表。而间歇性业务则以不规则的时间间隔传输数据,室内照明设施的开关和家用电器遥控器属于这种类型。

Zigbee 技术弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺,其成功的关键在于丰富而便捷的应用,而不是技术本身。

随着正式版本协议的即将公布,更多的注意力和研发力量将转到应用的设计和实现、互联互通测试和市场推广等方面。我们有理由相信在不远的将来,将有越来越多的内置式 Zigbee 功能的设备进入我们的生活,并将极大地改善我们的生活方式和体验。

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