大家好，上期我們分享了ZigBee設(shè)備的類型及其功能，本期我們來(lái)講解ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓如何規(guī)劃以及常見(jiàn)ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)劃物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例。
如何規(guī)劃一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>，需要從以下6個(gè)方面來(lái)進(jìn)行考慮。
1、根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/span>ZigBee的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥x擇較為靈活，提供了星型網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)兩種選擇。星型網(wǎng)絡(luò)適用于中央控制器集中管理的場(chǎng)景，協(xié)調(diào)器作為網(wǎng)絡(luò)中心，直接控制各個(gè)終端設(shè)備與其直接通訊，如智能家居系統(tǒng)就非常適合使用星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)之間可以相互傳輸數(shù)據(jù)，能夠提供多個(gè)數(shù)據(jù)傳輸路徑，使得網(wǎng)絡(luò)在面對(duì)某一節(jié)點(diǎn)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)故障時(shí)任然能夠穩(wěn)定運(yùn)作，具有較高的可靠性和覆蓋范圍。
2、確保信號(hào)完全覆蓋實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的覆蓋范圍。在實(shí)際應(yīng)用中，需要保證ZigBee節(jié)點(diǎn)在空間中的分布，確保每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能夠與其他節(jié)點(diǎn)或協(xié)調(diào)器進(jìn)行通訊，避免信號(hào)死角。通常來(lái)說(shuō)，ZigBee信號(hào)在室內(nèi)能達(dá)到10-50m的覆蓋范圍，根據(jù)不同品牌的設(shè)備，通訊距離參數(shù)不同，根據(jù)實(shí)際使用設(shè)備的距離參數(shù)，合理調(diào)整節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)器之間的距離。此外，還可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的環(huán)境復(fù)雜度，適當(dāng)增加節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，保證信號(hào)的覆蓋范圍。
3、根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)容量以及通訊策略。根據(jù)應(yīng)用中的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)量來(lái)確定網(wǎng)絡(luò)容量以及網(wǎng)絡(luò)中的層級(jí)設(shè)計(jì)。如果網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)較多，可采用分層管理的方法來(lái)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)，以減少協(xié)調(diào)器管理網(wǎng)絡(luò)的壓力。如果應(yīng)用中有大量設(shè)備需要接入，需要采取相應(yīng)的策略，如輪詢機(jī)制、分時(shí)通信等，避免網(wǎng)絡(luò)擁堵
4、信道規(guī)劃。ZigBee技術(shù)可根據(jù)不同國(guó)家和地區(qū)，選擇合適的頻段進(jìn)行通訊，從而減少干擾，此外高密度部署則需要考慮使用多個(gè)不同的信道進(jìn)行通訊，保證網(wǎng)絡(luò)之間不會(huì)相互干擾。
5、續(xù)航管理。ZigBee模塊在低功耗方面有著巨大的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)設(shè)置休眠喚醒等級(jí)、數(shù)據(jù)傳輸間隔等參數(shù)，使得ZigBee能夠靈活適應(yīng)不同的應(yīng)用需求，對(duì)于時(shí)間精確度較低，但功耗要求較高的場(chǎng)景中，可將休眠喚醒等級(jí)提高，以達(dá)到更低的功耗，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效續(xù)航。
6、網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性也是非常重要的。可通過(guò)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)故障檢測(cè)與自我修復(fù)機(jī)制，當(dāng)某節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，網(wǎng)絡(luò)能夠重新配置以維持通信，同時(shí)選擇合適的路由算法確保數(shù)據(jù)包能夠在多條路徑中正確傳輸，提高網(wǎng)絡(luò)的健壯性和可靠性。
說(shuō)了這么多，接下來(lái)分享2個(gè)實(shí)際案例來(lái)看看如何規(guī)劃ZigBee網(wǎng)絡(luò)。
這個(gè)系統(tǒng)能夠使用手機(jī)APP控制家中的各個(gè)電器、燈光、窗簾等等。我們可以將每個(gè)家庭劃分成各個(gè)獨(dú)立的控制網(wǎng)絡(luò)，選擇ZigBee技術(shù)就很合適。由于家庭面積一般較小，使用星型組網(wǎng)即可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的全覆蓋，并且使用一個(gè)協(xié)調(diào)器作為中心節(jié)點(diǎn)，能夠統(tǒng)一管理節(jié)點(diǎn)且節(jié)點(diǎn)數(shù)量適中。對(duì)于不同的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，可以根據(jù)其特點(diǎn)，選擇合適的休眠喚醒等級(jí)。例如智能窗簾僅在早晨、中午或者是傍晚可能會(huì)進(jìn)行控制且對(duì)響應(yīng)時(shí)間要求不高，因此可以使用高等級(jí)的休眠喚醒等級(jí)，而燈光調(diào)控則需要較高的響應(yīng)靈敏度，因此需要對(duì)休眠等級(jí)和響應(yīng)時(shí)間中進(jìn)行平衡。
該系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)一棟建筑內(nèi)各個(gè)房間的電源以及燈光進(jìn)行調(diào)控和監(jiān)測(cè)。信號(hào)范圍也較大，使用星型網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)存在信號(hào)盲區(qū)且數(shù)據(jù)較多，中心協(xié)調(diào)器無(wú)法及時(shí)處理，此時(shí)使用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為合理，能夠通過(guò)多跳傳輸獲取散布于建筑內(nèi)部各個(gè)角落傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，保證信號(hào)覆蓋和數(shù)據(jù)完整，即使在信號(hào)不良的區(qū)域也能正常工作。在頻率信道的選擇方面，可以選擇使用2.4G頻段，這個(gè)頻段傳輸速率相對(duì)較高且全球免費(fèi)，不限制地區(qū)使用。
下期我們將要介紹Zigbee應(yīng)用層功能和協(xié)議，我們下期不見(jiàn)不散！
今天的分享就到這里啦，EBYTE每一天都致力于更好的助力物聯(lián)化、智能化、自動(dòng)化的發(fā)展，提升資源利用率，更多串口服務(wù)器、數(shù)傳電臺(tái)、lora模塊等產(chǎn)品更多資料，感興趣的小伙伴可以登錄我們的億佰特官網(wǎng)和企業(yè)公眾號(hào)（微信號(hào)：cdebyte）進(jìn)行了解，也可以直接撥打400電話咨詢技術(shù)專員！
