ZigBee技术及在智能路灯上的应用

　　本文小编为大家分析一下什么是ZigBee技术，为大家介绍一下它的优缺点以及重点分析一下ZigBee技术在智能路灯上的应用实例，让大家可以根据本文的内容对ZigBee技术有基础的认识与了解。

　　ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术，是基于IEEE802.15.4的通信协议。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。

　　Zigbee技术的优点

　　抗干扰力强：Zigbee收发模块使用的是2.4G直序扩频技术，比起一般FSK，ASK和跳频的数传电台来，具有更好的抗干扰能力。

　　保密性好：ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用通用的AES-128，长达128位的密码给ZIGBEE信号传输的保密性提供了保障。

　　传输速度快：ZIGBEE传输数据多采用短帧传送，因此，传输速度快，实时性强。

　　可扩展性强：ZIGBEE组网容易，自恢复能力强，因此，便于在设备进行扩展，增加新设备。

　　Zigbee技术的缺点

　　相对的，Zigbee技术有优点也有一定的缺点，这里我们来说几个比较常见的缺点。

　　成本真的很低么。目前ZIGBEE芯片出货量比较大的TI公司，芯片其成本均在2~3美金左右，再考虑到其他外围器件和相关2.4G射频器件，成本难以低于10美金，针对智能家居这种成本敏感而有需要大量节点的家用设备，其成本颇为尴尬。

　　通信真的稳定么。目前国内Zigbee技术主要采用ISM频段中的2.5G频率，其衍射能力弱，穿墙能力弱。家居环境中，即使是一扇门，一扇窗，一堵非承重墙，也会让信号大打折扣。当然，有些厂家会使用射频功放，对2.5G信号进行放大，但是这样会造成额外的辐射污染，同时也和ZIGBEE低功耗，节能的初衷背道而驰。

　　组网真的有用么。Zigbee技术的主要特点是支持自组网能力强，自恢复能力强，因此，对于井下定位，停车场车位定位，室外温湿度采集，污染采集等应用非常具有吸引力。然而，对于智能家居的应用场景中，开关，插座，窗帘的位置一旦固定，一直不变，自组网的优点也就不复存在，但是自组网所耗费的时间和资源缺却依旧高企。

　　Zigbee技术在智能路灯的应用

  无论是在校园的走到，操场的跑道还是城市的道路两旁，我们都可以看到路灯用着它的光亮照亮着我们前方的路，而现在的路灯基本都是智能的，天色越暗路灯越亮，行人变少路灯就变亮，可以节约照明能源。

图1 灯光可调节

  那大家知道路灯是怎么控制亮度协调工作的呢?下图是路灯控制系统的整体系统示意图，在每个路灯节点上由一级终端设备将路况和环境信息通过ZigBee无线传送给二级终端ZigBee集中器，通过它将信号转为公网用的GPRS信号，最终传递给我们的管理中心，管理中心人员根据传回来的信号，做出相应的控制，调节每个节点的亮灭及亮度。

图2 智能路灯系统

  这是一级终端，每一个路灯节点均由Zigbee无线模块、核心控制板、光线一级人流传感器和LED灯组成。每个节点通过Zigbee来接收命令，并且实时汇报每一盏路灯的亮灭情况、传输电能负荷状态、实现亮度调节、完成灯杆损坏报警与漏电报警、接收来自Zigbee集中器的查询命令、控制命令等。

图3 路灯节点

  图4为二级终端Zigbee集中器，由ZM5161模块，Iot-3960工控板和GPRS-DTU组成，主要用来实现ZigBee信号与GPRS信号的转换，通过公网传输给控制中心。

图4 节点集中器

  图5则为控制中心，由服务器、大屏幕投影显示设备、路灯智能测控系统软件及web服务器、打印机等设备组成，负责实时监控由一级终端上传的路况和周围环境信息、查询工作记录和对路灯进行有效的实时控制。

图5 路灯管理中心

　　Zigbee技术在智能路灯应用中整体的优势有以下几方面：

　　1. 以无线代替有线，大幅降低布线的复杂度和线缆成本;

　　2. 无线公网传输方式，可实现复杂组网及超远距离监控;

　　3. 可工作在多种模式下，配合光敏和人流量等传感器自动调节亮度，有效增加能源的利用率;

　　4. 可提高道路照明质量、降低能耗、实现绿色照明;

　　5. FastZigBee组网协议可用节点更多、传输效率高、性能稳定、二次开发简单。

　　Zigbee技术在智能设备当中是经常用来使用的，比如在污染监测、水文监测以及本文中所说到的智能路灯。本文的这些内容你看懂了吗?希望能对大家有所帮助哦，若有其他资讯内容想要了解，可前往课课家教育，期待您的到来。