多點信號上傳、低功耗工作、高穩(wěn)定運行是工業(yè)物聯(lián)網通信中迫切需要解決的難題,而ZigBee技術為工業(yè)互聯(lián)網提供了各種經典的解決方案。本文章我們一起來看看ZigBee的典型應用場景。
? 商場應急燈
在該場景中,應急燈安裝于一棟多層的大型商場中,燈的開關控制和狀態(tài)需要在中控室進行遠程操作和查看。同時,應急燈需要按樓層實現(xiàn)分組組網、獨立控制。
該場景的關鍵需求如下:
采用無線控制,多層應急燈統(tǒng)一接入網絡進行維護管理;
商場內墻體較多,模塊穿墻通信性能要好;
整個商場的應急燈超過千盞,對網絡規(guī)模要求較高,且組網要簡單易操作。
圖1 商場應急燈場景圖針對以上需求,ZLG致遠電子提供了ZM21模組+GZCOM-NET的ZigBee解決方案。該方案采用ZM21模組作為ZigBee網絡節(jié)點(路由或終端),GZCOM-NET作為網關(協(xié)調器),通過以太網或MQTT進行統(tǒng)一管控。方案主要特點如下:
- ZM21系列模組最高輸出功率可達20dBm,具備良好的遠距離通信和穿墻能力;采用ZLG MESH組網方式,能夠實現(xiàn)多級路由跳轉,能夠很好地滿足超大規(guī)模組網需求;支持自組網功能,組網操作靈活,簡單易用。搭配GZCOM-NET作為網關,通過以太網或MQTT上傳應急燈數(shù)據(jù)并按層進行應急燈管理。
圖2 方案示意圖
??光伏跟蹤系統(tǒng)
在該場景中,控制室通過無線方式遠程控制光伏支架角度,實時調整太陽能面板,使系統(tǒng)效率最大化,同時監(jiān)控光伏支架和太陽能面板的狀態(tài)。
該場景的關鍵需求如下:
- 一個網關控制幾十個支架;無外接電源,對功耗要求較高;產品安裝距離遠,需要實現(xiàn)較遠距離通信;廣播包幾十個字節(jié),回復包達到256個字節(jié),回復時間1s以內。
針對以上需求,ZLG致遠電子提供了AW5161系列低功耗模組解決方案。該方案采用AW5161系列低功耗模組,通過星型結構組網類型,簡單方便??蛻魧κ瞻l(fā)數(shù)據(jù)量要求高,選用FAST ZIGBEE模塊能增加每幀的有效數(shù)據(jù)量。方案主要特點如下:
- AW5161系列模組采用星型組網結構,適用于小規(guī)模組網場合;模組休眠電流為nA級,滿足低功耗需求;最大發(fā)送功率20dBm,可選擇發(fā)射功率等級,滿足較遠距離通信需求;模組協(xié)議簡單、易開發(fā),每包能攜帶更多的有效數(shù)據(jù)。
? ZigBee的自組網功能
在實際應用中,若ZigBee網絡結構龐大,節(jié)點網絡配置與管理會非常麻煩。此時,使用ZigBee的自組網功能將大大降低組網難度。這里我們用一套ZM21系列模組評估套件示范如何進行快速自組網操作。
圖4?ZM21系列模組評估套件
1. 模組配置自組網功能
兩個模塊上電后進入Wireless無線配置軟件,配置1個設備為協(xié)調器并使能自組網。配置1個設備為終端并使能自組網。
圖5?協(xié)調器配置(圖左)終端配置(圖右)
2. 協(xié)調器自組網
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- 網絡建立:長按SW1,觀察STATE狀態(tài)燈;網絡建立狀態(tài)指示:指示燈由3s亮后閃爍1次變?yōu)?s亮后閃爍3次;允許節(jié)點加入:長按SW2;
等待節(jié)點加入。
3. 終端加入網絡
- 加入網絡:長按SW1,觀察STATE狀態(tài)燈;網絡加入狀態(tài)指示:指示燈由3s亮后閃爍1次變?yōu)?s亮后閃爍3次;組網完成。