物联网ZigBee技术详解③ — 应用场景
多点信号上传、低功耗工作、高稳定运行是工业物联网通信中迫切需要解决的难题，而zigbee技术为工业互联网提供了各种经典的解决方案。本文章我们一起来看看zigbee的典型应用场景。
商场应急灯
在该场景中，应急灯安装于一栋多层的大型商场中，灯的开关控制和状态需要在中控室进行远程操作和查看。同时，应急灯需要按楼层实现分组组网、独立控制。
该场景的关键需求如下：
采用无线控制，多层应急灯统一接入网络进行维护管理；
商场内墙体较多，模块穿墙通信性能要好；
整个商场的应急灯超过千盏，对网络规模要求较高，且组网要简单易操作。
图1 商场应急灯场景图
针对以上需求，zlg致远电子提供了zm21模组+gzcom-net的zigbee解决方案。该方案采用zm21模组作为zigbee网络节点(路由或终端)，gzcom-net作为网关(协调器)，通过以太网或mqtt进行统一管控。方案主要特点如下：
zm21系列模组最高输出功率可达20dbm，具备良好的远距离通信和穿墙能力；采用zlg mesh组网方式，能够实现多级路由跳转，能够很好地满足超大规模组网需求；支持自组网功能，组网操作灵活，简单易用。搭配gzcom-net作为网关，通过以太网或mqtt上传应急灯数据并按层进行应急灯管理。图2 方案示意图
光伏跟踪系统
在该场景中，控制室通过无线方式远程控制光伏支架角度，实时调整太阳能面板，使系统效率最大化，同时监控光伏支架和太阳能面板的状态。
该场景的关键需求如下：
一个网关控制几十个支架；无外接电源，对功耗要求较高；产品安装距离远，需要实现较远距离通信；广播包几十个字节，回复包达到256个字节，回复时间1s以内。针对以上需求，zlg致远电子提供了aw5161系列低功耗模组解决方案。该方案采用aw5161系列低功耗模组，通过星型结构组网类型，简单方便。客户对收发数据量要求高，选用fast zigbee模块能增加每帧的有效数据量。方案主要特点如下：
aw5161系列模组采用星型组网结构，适用于小规模组网场合；模组休眠电流为na级，满足低功耗需求；最大发送功率20dbm，可选择发射功率等级，满足较远距离通信需求；模组协议简单、易开发，每包能携带更多的有效数据。
zigbee的自组网功能
在实际应用中，若zigbee网络结构庞大，节点网络配置与管理会非常麻烦。此时，使用zigbee的自组网功能将大大降低组网难度。这里我们用一套zm21系列模组评估套件示范如何进行快速自组网操作。
图4 zm21系列模组评估套件
1. 模组配置自组网功能
两个模块上电后进入wireless无线配置软件，配置1个设备为协调器并使能自组网。配置1个设备为终端并使能自组网。
图5 协调器配置（图左）终端配置（图右）
2. 协调器自组网
网络建立：长按sw1，观察state状态灯；网络建立状态指示：指示灯由3s亮后闪烁1次变为3s亮后闪烁3次；允许节点加入：长按sw2；等待节点加入。
3. 终端加入网络
加入网络：长按sw1，观察state状态灯；网络加入状态指示：指示灯由3s亮后闪烁1次变为3s亮后闪烁3次；组网完成。
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该场景的关键需求如下：
采用无线控制，多层应急灯统一接入网络进行维护管理；
商场内墙体较多，模块穿墙通信性能要好；
整个商场的应急灯超过千盏，对网络规模要求较高，且组网要简单易操作。
图1 商场应急灯场景图
针对以上需求，zlg致远电子提供了zm21模组+gzcom-net的zigbee解决方案。该方案采用zm21模组作为zigbee网络节点(路由或终端)，gzcom-net作为网关(协调器)，通过以太网或mqtt进行统一管控。方案主要特点如下：
zm21系列模组最高输出功率可达20dbm，具备良好的远距离通信和穿墙能力；采用zlg mesh组网方式，能够实现多级路由跳转，能够很好地满足超大规模组网需求；支持自组网功能，组网操作灵活，简单易用。搭配gzcom-net作为网关，通过以太网或mqtt上传应急灯数据并按层进行应急灯管理。图2 方案示意图
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一个网关控制几十个支架；无外接电源，对功耗要求较高；产品安装距离远，需要实现较远距离通信；广播包几十个字节，回复包达到256个字节，回复时间1s以内。针对以上需求，zlg致远电子提供了aw5161系列低功耗模组解决方案。该方案采用aw5161系列低功耗模组，通过星型结构组网类型，简单方便。客户对收发数据量要求高，选用fast zigbee模块能增加每帧的有效数据量。方案主要特点如下：
aw5161系列模组采用星型组网结构，适用于小规模组网场合；模组休眠电流为na级，满足低功耗需求；最大发送功率20dbm，可选择发射功率等级，满足较远距离通信需求；模组协议简单、易开发，每包能携带更多的有效数据。
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图4 zm21系列模组评估套件
1. 模组配置自组网功能
两个模块上电后进入wireless无线配置软件，配置1个设备为协调器并使能自组网。配置1个设备为终端并使能自组网。
图5 协调器配置（图左）终端配置（图右）
2. 协调器自组网
网络建立：长按sw1，观察state状态灯；网络建立状态指示：指示灯由3s亮后闪烁1次变为3s亮后闪烁3次；允许节点加入：长按sw2；等待节点加入。
3. 终端加入网络
加入网络：长按sw1，观察state状态灯；网络加入状态指示：指示灯由3s亮后闪烁1次变为3s亮后闪烁3次；组网完成。
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