ZigBee与传统网络的无缝接入

ZigBee与传统网络的无缝接入

1 前言 ZigBee网络的优异性在之前的文章中已经有所提及，为扩展ZigBee网络的应用范围，需要从使用场合、通信距离等方面做延伸。本文讲述ZigBee到图1所示串口、USB、以太网和GPRS网络的转换技术，通过这些技术，ZigBee得以向其他网络开放。

2 ZigBee接入串口 ZigBee最常见的接入方式是TTL串口，因为SOC的ZigBee芯片一般都有TTL串口，无论是面对MCU还是PC，都是最简便易用的接口形式，到达实际的通信应用，包含RS232、RS485和RS422等形式，本文提及的USB、GPRS和以太网都是以此为基础的。ZigBee 转串口模块。

ZigBee数据链路层传输原则一般为两种：第一种是透明传输，即串口收到的数据原样地发给无线，不添加任何字节，当需要发给不同的目标地址时，使用特殊的配置命令，这种方式在多点传输的情况下，耗时会比较大，但是在定点传输的时候，效率很高。第二种方式为协议帧传输，即在每个数据包的前面添加目的地址等信息，这样会占用一定字节的负载数据，并且在定点大数据量传输时，会产生不必要的数据信息，两种方式都会硬件CRC校验，因此不存在需要重复信息进行冗余性保护的问题。3 ZigBee接入USB PC要管理ZigBee网络，需要一个类似“上网卡”的设备，插到最常用的USB口。目前最为简便的方案是低成本ZigBee芯片加串口转USB芯片，这种方案会在PC上生成一个虚拟串口，通过此串口，即可使用ZigBee管理配置软件。市面上的ZigBee分析仪、网关，基本采用此方案。相比于使用带USB接口的高级MCU，这个方案不仅成本低，复杂性也低，PC开发的软件只要对串口编程即可。周立功公司的ZigBee-U产品即为USB转ZigBee“上网卡”，在现场调试ZigBee网络时，ZigBee-U配合PC进行网络扫描，单点测试通信，对于故障排查非常有用。4 ZigBee转CAN网络在某些场合CAN网络已经铺设，为在其上架设无线ZigBee 网络，需要使用ZigBee转CAN网关，ZigBee模块自身带串口，只要添加一个CTM8251T模块，即可完成物理层的转换。其上运行符合客户需求的CAN协议帧，实现ZigBee和CAN网络的互相转换。此类型的网关在井下矿道人员检测中，作为无线路由基站“定位参考点”，根据信号强度定位人员的位置。。

5 ZigBee接入互联网ZigBee属于短距离无线通信技术，范围有限，为实现远程监控，可以接入到互联网中，这类型的网关内部集成嵌入式TCPIP协议栈，可以通过配置实现互联网的访问。在具体实施过程中，也可由以太网作为有线的骨干网，在合适位置接出ZigBee 以太网网关，即可完成类似CAN网络形式的组网，在西安某油田就使用此方案进行ZigBee 网络覆盖。ZigBee转以太网。

6 ZigBee接入手机网络为实现ZigBee网络到手机网络GPRS的联通，需要一个ZigBee 到GPRS的转换网关，这种类型的网关具有一张手机卡，能通过上网的形式连接到监控中心的网络程序上，使用时，先把监控中心的公网IP地址和端口号配置到网关中，这样网关在上电后就会主动连接上监控中心，并把监控中心下发的数据通过ZigBee转发给一线的终端设备，同时还会把终端设备通过ZigBee上传的数据转发到监控中心。目前智能无线路灯控制系统中，现场到监控室的连接基本上是采用此方案。ZigBee转GPRS模块。

7 结语通过本文可以看到ZigBee网络已经不是单一的网络，通过各种类似外交官的网关转换技术和产品，ZigBee已经嵌入到目前主流的通信网络中，这种开放性可以弥补ZigBee

技术自身的局限性，ZigBee技术在不断的推广，必然也会带来网关产品的蓬勃发展。