1.ZigBee開關(guān)的功能實(shí)現(xiàn)

ZigBee開關(guān)也是一種用于智能燈控的關(guān)鍵設(shè)備，ZigBee開關(guān)設(shè)計(jì)簡單，通常只需要通過GPIO輸出高低電平控制繼電器或晶體管的通斷即可。通常ZigBee開關(guān)只集成開關(guān)簇的功能進(jìn)去，只需要支持3種開關(guān)控制指令和開關(guān)狀態(tài)屬性即可。

通常一個ZigBee開關(guān)會同時支持多路按鈕多路繼電器，這時就要讓ZigBee SOC啟用更多的端口（Endpoint），并且每一路端口都要支持開關(guān)簇。

另外ZigBee開關(guān)有本地按鈕控制和遠(yuǎn)程指令控制兩種方式，這兩種控制方式需要保持同步一致性。本地按鈕控制時需要根據(jù)開關(guān)當(dāng)前的通斷狀態(tài)執(zhí)行下一步操作，并且操作結(jié)果要同步到開關(guān)狀態(tài)屬性中。

ZigBee開關(guān)的供電方式常見有單火供電和零火供電，零火供電的ZigBee開關(guān)通常會定義成ZigBee路由器，而單火供電的開關(guān)需要低功耗而不得不定義成ZigBee終端節(jié)點(diǎn)。單火供電的ZigBee開關(guān)定義成終端節(jié)點(diǎn)后也要注意減少耗電量，比如在第一次入網(wǎng)時需要掃描協(xié)調(diào)器的信標(biāo)，此時降低掃描信道個數(shù)或者降低掃描信道時間都可以有效降低電流消耗。而單火開關(guān)在入網(wǎng)后需要周期喚醒才能接收控制命令。喚醒周期通常在1秒，但是如果單火供電電路的電流不足的話會導(dǎo)致單火開關(guān)無法正常工作，這個時候提高喚醒周期可以降低電流消耗，但是缺點(diǎn)就是單火開關(guān)的控制延遲增加了?？傊畣位痖_關(guān)的電流消耗和實(shí)時性是一對不可兼得的矛盾體。

模組選型推薦

Recommend

單火3路（以下）開關(guān)：

推薦E18系列模組，采用CC2530芯片硬件資源完全夠用，價(jià)格便宜。

零（單）火4路（以上）開關(guān)：

推薦E180-Z5812系列模組，泰凌芯片的RAM大，可以支持更多的Endpoint，而且每個Endpoint只需要支持開關(guān)簇即可，GPIO資源豐富。而且考慮可使用SPI串轉(zhuǎn)并芯片的情況下一個模組可支持10路以上開關(guān)。

2.ZigBee遙控器的功能實(shí)現(xiàn)

ZigBee遙控器是控制端設(shè)備，因此僅需要支持開關(guān)簇、亮度簇、燈控顏色簇的指令發(fā)送即可。另外控制端沒有也不需要ZCL屬性。ZigBee遙控器的關(guān)鍵功能是“控制誰”和“怎么控制”。

解決“控制誰”的問題，可以讓遙控器采用MAC地址綁定的方式，其操作方式有兩種。

①網(wǎng)關(guān)設(shè)置遙控器綁定燈泡或開關(guān)，網(wǎng)關(guān)上記錄了每個入網(wǎng)設(shè)備的MAC地址，簇信息。網(wǎng)關(guān)可以通過向遙控器發(fā)送ZDO Bind Req命令，使其使用開關(guān)簇、亮度簇、燈控顏色簇綁定燈泡和開關(guān)的MAC地址。遙控器觸發(fā)按鍵后向綁定目標(biāo)發(fā)送對應(yīng)的開關(guān)簇、亮度簇、燈控顏色簇的控制指令。

②利用ZigBee 3.0協(xié)議定義的“發(fā)現(xiàn)綁定”功能，讓需要被遙控的開關(guān)或燈泡進(jìn)入“Identify”（設(shè)備標(biāo)記）狀態(tài)，然后遙控器發(fā)起“發(fā)現(xiàn)綁定”功能。該功能的原理是遙控器廣播詢問處于設(shè)備標(biāo)記狀態(tài)的全部設(shè)備，是否支持開關(guān)簇、亮度簇或者燈控顏色簇。只要符合上述條件的設(shè)備、遙控器主動綁定他們的MAC地址，然后觸發(fā)遙控器按鍵后向綁定的受控端設(shè)備發(fā)送上述簇的控制指令。

ZigBee遙控器注意事項(xiàng)

ZigBee遙控器通常是開環(huán)控制，有時候需要一個遙控器同時控制多個設(shè)備，因此遙控器在向受控端發(fā)送控制指令時本地沒有受控端的當(dāng)前狀態(tài)。遙控器多使用的指令為開關(guān)簇下的Toggle指令、亮度簇下的Step指令、燈控顏色簇下“Step”開頭的指令。遙控器在沒有綁定目標(biāo)時可以采用廣播的方式控制全場的受控端設(shè)備。

模組選型推薦

Recommend

ZigBee燈控遙控器：

E18系列模組，該模組價(jià)格便宜。遙控器需要配置成終端節(jié)點(diǎn)角色，并且不需要周期喚醒，可通過按鍵觸發(fā)喚醒。遙控器的按鍵可以采用串聯(lián)電阻的方式實(shí)現(xiàn)多個按鍵。

液晶屏遙控器：

這種遙控器需要一個液晶屏作為控制菜單，可采用E180-ZG120B模組?，F(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)品模組支持AT指令，可以綁定開關(guān)簇、亮度簇的受控端設(shè)備并使用AT指令發(fā)射這兩個簇的控制指令。菜單中可選擇控制多個設(shè)備、也可單獨(dú)選擇控制其中一個設(shè)備。液晶屏可以虛擬出開關(guān)燈的按鈕、調(diào)節(jié)亮度的進(jìn)度條、條件顏色的色相環(huán)。另外液晶屏遙控器可以為每個受控端建立各種的映射數(shù)據(jù)，獲取每個受控端各個簇上的屬性，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

3.ZigBee網(wǎng)關(guān)的功能實(shí)現(xiàn)

ZigBee網(wǎng)關(guān)是一個萬能的控制端，可以控制ZCL協(xié)議規(guī)范下所有的簇，也包括開關(guān)簇、亮度簇、燈控顏色簇。同時網(wǎng)關(guān)可以隨時隨地讀取各個簇下的屬性，或是設(shè)置各個簇下的屬性主動上報(bào)，從而實(shí)現(xiàn)真正的閉環(huán)控制。

網(wǎng)關(guān)最重要的兩項(xiàng)功能就是檢測設(shè)備入網(wǎng)、枚舉設(shè)備。

檢測設(shè)備入網(wǎng)發(fā)生在設(shè)備第一次入網(wǎng)，ZigBee協(xié)調(diào)器會在設(shè)備入網(wǎng)關(guān)聯(lián)的時候傳輸ZigBee網(wǎng)絡(luò)密鑰，協(xié)調(diào)器可以在向新入網(wǎng)設(shè)備發(fā)送密鑰時記下該設(shè)備的MAC地址和網(wǎng)絡(luò)地址。協(xié)調(diào)器向新入網(wǎng)設(shè)備發(fā)送密鑰后新入網(wǎng)設(shè)備有可能會入網(wǎng)不成功，這個時候可以讓協(xié)調(diào)器再讀取一下新設(shè)備的任意信息，比如使用ZDO Active Endpoint指令讀取新設(shè)備的端口列表，如果新設(shè)備入網(wǎng)穩(wěn)定下來會向協(xié)調(diào)器回復(fù)自己的端口列表，協(xié)調(diào)器收到該回復(fù)后可以認(rèn)為新設(shè)備入網(wǎng)后穩(wěn)定下來了。

然后就是枚舉設(shè)備，枚舉設(shè)備需要協(xié)調(diào)器獲取新入網(wǎng)設(shè)備支持多少個端口，每個端口支持的簇有哪些。協(xié)調(diào)器首先向新設(shè)備發(fā)送ZDO Active Endpoint后得到新設(shè)備支持的端口，然后再向該設(shè)備的每個端口發(fā)送ZDO Simple Description指令獲得每個端口支持的簇有哪些。通過對新設(shè)備有多少個端口，支持哪些簇就可以判斷這個新設(shè)備是什么設(shè)備。

模組選型推薦

Recommend

ZigBee協(xié)調(diào)器：

E72-2G4M20S1E/Link72模組，該模組基于TI CC2652P芯片，擁有強(qiáng)大的組網(wǎng)管理能力。可以接入200個路由器或終端節(jié)點(diǎn)。同時擁有全自動化的設(shè)備枚舉功能，自動檢測入網(wǎng)設(shè)備并自動發(fā)送ZDO Active Endpoint指令和ZDO Simple Description指令。實(shí)測80個ZigBee同時入網(wǎng)，每個設(shè)備4個端口，LINK72自動枚舉320個設(shè)備不漏掉一個。另外該模組具備白名單組網(wǎng)功能，可根據(jù)設(shè)備MAC地址選擇設(shè)備入網(wǎng)。

E180-Z5812SX-C模組，該模組基于泰凌微8258芯片。該模組和LINK72模組一樣，擁有自動枚舉功能和白名單組網(wǎng)功能，最大組網(wǎng)規(guī)模127個設(shè)備。