智能家居控制系統(tǒng)是現(xiàn)代電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)及通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它能夠自動(dòng)控制和管理家電設(shè)備，對(duì)家庭環(huán)境的安全進(jìn)行監(jiān)控報(bào)警，并且能夠?yàn)樽籼峁┌踩孢m、高效便利的學(xué)習(xí)生活及工作環(huán)境。隨著科技的提高和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)家居環(huán)境的要求越來越高，作為家居智能化的核心部分—智能家居控制系統(tǒng)也越發(fā)顯得重要。
而智能控制系統(tǒng)的核心在于，各個(gè)智能設(shè)備間的通。Zigbee技術(shù)作為一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術(shù)，主要用于近距離無線連接。Zigbee堆棧是在IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上建立的，定義了協(xié)議的MAC和PHY層。Zigbee協(xié)議應(yīng)該包括IEEE802.15.4(該標(biāo)準(zhǔn)定義了RF射頻以及與相鄰設(shè)備之間的通信)的PHY和MAC層，以及Zigbee堆棧層：網(wǎng)絡(luò)層(NWK)、應(yīng)用層和安全服務(wù)提供層。
工作頻率為868MHz、915MHz或2.4GHz，其中2.4GHz是一個(gè)全球通用的ISM頻率。隨著技術(shù)的成熟和多家相關(guān)設(shè)備廠商的加盟，ZigBee在家庭自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)起步。ZigBee工作在20至250kbps的較低速率，分別提供250kbps(2.4GHz)、40kbps(915MHz)和20kbps(868MHz)的原始數(shù)據(jù)吞吐率，可滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求，以及智能家居系統(tǒng)穩(wěn)定性方面具有優(yōu)勢(shì)，終端節(jié)點(diǎn)也可以達(dá)到2萬多個(gè)。
例如，Zigbee網(wǎng)絡(luò)可以采用3種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方式：星型結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀型結(jié)構(gòu)和樹形結(jié)構(gòu)。從網(wǎng)絡(luò)配置上看，網(wǎng)絡(luò)中有三種類型的節(jié)點(diǎn)：一是Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，二是Zigbee路由器節(jié)點(diǎn)和最后一個(gè)Zigbee終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)。
Zigbee協(xié)調(diào)器就是網(wǎng)絡(luò)組織的管理者，管理其網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)。針對(duì)一般的應(yīng)用模式，在一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)形成之后，協(xié)調(diào)器不是必須的。它最主要的作用是，依據(jù)掃描情況，選擇一些合適參數(shù)建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
Zigbee路由器，其主要是起路由的作用，搜索區(qū)域中可用的網(wǎng)絡(luò)，作為潛在的父節(jié)點(diǎn)允許更多的設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)，傳輸數(shù)據(jù)以及向Zigbee協(xié)調(diào)器請(qǐng)求數(shù)據(jù)等。通常，是希望路由器一直處于活動(dòng)狀態(tài)，因此它必須使用主電源供電。但是當(dāng)使用樹狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的時(shí)候，允許路由間隔一定的周期才操作一次，這樣就可以使用電池給其供電。
Zigbee終端設(shè)備一般是作為邊緣設(shè)備使用，負(fù)責(zé)與實(shí)際的監(jiān)控對(duì)象相連，在網(wǎng)絡(luò)中扮演從屬的角色，大多數(shù)時(shí)間是屬于休眠狀態(tài)。ZigBee的終端節(jié)點(diǎn)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)按照設(shè)計(jì)的程序?qū)崿F(xiàn)的功能，我們以溫度采集來進(jìn)行解釋，Zigbee終端設(shè)備采集到空中信息時(shí)，接下來對(duì)數(shù)據(jù)解讀和判斷，一旦確定命令為溫度采集則立馬調(diào)用相應(yīng)的溫度采集程序?qū)囟冗M(jìn)行采集和控制，然后將溫度傳感器來收集要處理的信息被發(fā)送到適當(dāng)?shù)墓芾斫涌诎l(fā)送到的ZigBee無線管理界面。
結(jié)語
智能家居系統(tǒng)由于是低數(shù)據(jù)率，正是ZigBee所側(cè)重的應(yīng)用，ZigBee作為一種低速率的短距離無線通信技術(shù)，主要的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在低功耗，低成本，低延時(shí)，網(wǎng)絡(luò)容量大，在包括智能家居、工業(yè)控制、自動(dòng)抄表、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和電信應(yīng)用方面有很大的潛力。
