大创答辩

ZigBee的特点：近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。

ZigBee的技术优势

①低功耗。在低耗电待机模式下,2 节5 号干电池可支持1个节点工作6～24个月,甚至更长。这是Zigbee的突出优势。相比较,

蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。

　　现在，TI公司和德国的Micropelt公司共同推出新能源的Zigbee节点。该节点采用Micropelt公司的热电发电机给TI公司的Zigbee提供电源。

②低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10) ,降低了对通信控制器的要求,按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代码,而且Zigbee免协议专利费。每块芯片的价格大约为2 美元。

③ 低速率。Zigbee工作在20～250 kbps的较低速率,分别提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps (915 MHz)和20kbps(868 MHz) 的原始数据吞吐率,满足低速率传输数据的应用需求。

④近距离。传输范围一般介于10～100 m 之间,在增加RF 发射功率后,亦可增加到1～3 km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远。

⑤短时延。Zigbee 的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15 ms ,节点连接进入网络只需30 ms ,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3～10 s、WiFi 需要3 s。

⑥高容量。Zigbee 可采用星状、片状和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254 个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65000 个节点的大网。

⑦高安全。Zigbee 提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL) 防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES 128) 的对称密码,以灵活确定其安全属性。

⑧免执照频段。采用直接序列扩频在工业科学医疗( ISM) 频段,2. 4 GHz (全球) 、915 MHz(美国) 和868 MHz(欧洲) 。

 

路由器节点采集数据------>协调器节点

协调器节点------->路由器节点各种控制命令

传感器将各种物理量转化为计算机可以处理的数字量

 

上位机下位机：上位机是指人可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC，屏幕上显示各种信号变化（液压，水位，温度等）

下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机，一般是PLC/单片机之类的。

上位机发出的命令首先给下位机，下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。

由于 ZigBee 近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本等优点符合家庭物联网应用要求的低成本，高安全性，较大的组网规模和较低的功耗要求。因此，市面上已有的物联网设备端更多的选用了 ZigBee 技术。但是目前市面上的ZigBee以自有协议较多，不能有效的实现互联互通，一般的手机没有配置ZigBee模块，所以不能与手机直接连接。因此我们加入了WiFi模块，来实现与手机移动端的连接。

老师建议是让我们租用一个云端服务器，但是贵啊，且技术渣渣，所以我们采用少量用户数据本地保存的方法，代码如下：

package com.example.ble;

import java.io.File;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.IOException;

import android.content.Context;

import android.os.Environment;

import android.util.Log;

public class manager {

private final static String DIR_NAME = "*****";

private final static String FILE_NAME = "*********";

static String dir_path = Environment.getExternalStorageDirectory()

.getAbsolutePath() + File.separator + DIR_NAME;

static File file = new File(dir_path);

public static void write(Context context, byte[] b, boolean append)

throws IOException {

if (!file.exists())

file.mkdir();

file = new File(dir_path + File.separator + FILE_NAME);

FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file, append);

fos.write(b);

fos.close();

}

}