Zigbee网关通信协议
Aqara门窗传感器E1 Zigbee无线通信协议检测门窗开合状态传感器说明书
产品介绍Aqara门窗传感器 E1是一款基于Zigbee无线通信协议的检测如门、窗、抽屉、衣柜等物体的开合状态传感器，内置了高精度干簧管，可以准确检测门窗开合。
Aqara门窗传感器 E1可以根据检测门窗开合状态的变化为自动化条件，联动网关或其他设备执行多种智能场景。
*本产品需要配合具备Zigbee网关功能的设备使用。
部分功能需要特定型号网关支持，详情列表请查看：/support。
撕下胶贴保护膜扫码获取ZigbeeInstall Code产品中有害物质的名称及含量基本参数产品性能故障表微功率设备使用说明产品型号：MCCGQ14LM 无线连接：Zigbee 感应距离：≦22mm 工作温度：-10℃~+50℃（一）（二）（三）（四）（五）（六）（七）（八）本产品使用的 Zigbee 技术符合“微功率短距离无线电发射设备目录和技术要求” 中通用微功率设备 F 类设备的技术要求，用于数据传输应用。
采用一体化天线，控制、调整及开关等使用方法请参考产品说明书中相关内容；不得擅自改变使用场景或使用条件、扩大发射频率范围、加大发射功率（包括额外加装射频功率放大器），不得擅自更改发射天线； 不得对其他合法的无线电台（站）产生有害干扰，也不得提出免受有害干扰保护；应当承受辐射射频能量的工业、科学及医疗（ISM）应用设备的干扰或其他合法的无线电台（站）干扰； 如对其他合法的无线电台（站）产生有害干扰时，应立即停止使用，并采取措施消除干扰后方可继续使用； 在航空器内和依据法律法规、国家有关规定、标准划设的射电天文台、气象雷达站、卫星地球站（含测控、测距、接收、导航站）等军民用无线电台（站）、机场等的电磁环境保护区域内使用微功率设备，应当遵守电磁环境保护及相关行业主管部门的规定； 禁止在以机场跑道中心点为圆心、半径 5000 米的区域内使用各类模型遥控器； 微功率设备使用时温度和电压的环境条件与本产品相同。
产品尺寸：41×22×11mm电池型号：CR1632执行标准：GB4943.1-2011工作湿度：0~95% RH，无冷凝保修说明本产品售后服务严格依据《中华人民共和国消费者权益保护法》、《中华人民共和国产品质量法》实行售后三包服务，服务内容如下：在三包有效期内，您可以依照本规定免费享受退货、换货、维修的服务，退货、换货、维修应当凭发票办理。
基于ZigBee、GPRS和TCP／IP协议的无线网关设计
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａ ｉ ｍ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ （ ＷＳ Ｎ ）ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ， ｔ ｈ ｅ
随着无 线通 信 技术 、 传 感 器 技 术 和 计 算 机 网 络 技 术 的不断 发展 ， 无 线 传 感 器 网 络 作 为 一 种 多 学 科 交 叉 技 术
得 到 了 学 术 界 和 工 业 界 的 广 泛 关 注 。Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ技 术 是 一 种
算机” ［ ４ － ５ Ｊ 。 该 网关设 计方 案实现 较为 容易 ， 且成 本低廉 ， 对 无 线 传 感 器 网络 在 工 业 控 制 、 智能 电网 、 环 境监 测 、 智 能家居等领 域的应用 开发具有很好 的参考 价值。
ｇ ａ ｔ ｅ ｗａ ｙ ｔ ｈ ａ ｔ ｍｅ ｒ ｇ ｅ ｓ Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ａ ｎ ｄ Ｔ Ｃ Ｐ／ Ｉ Ｐ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｔ ｏ ｇ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ．Ａｌ ｌ ｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｄ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ— ｂ ａ ｓ ｅ ｄ
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一种基于树莓派的多ZigBee网关协作方案
一种基于树莓派的多ZigBee网关协作方案肖鹏;沈苏彬【摘要】在ZigBee网络单网关模式下,靠近网关节点的路由节点与网络中其他路由节点相比,转发数据量更大导致过早消耗能量,影响网络性能;单一网关的数据传输能力有限,易造成网关数据拥塞,降低了全网数据吞吐量.对此,提出一种基于树莓派的多网关协作方案.ZigBee终端节点根据网关选择算法寻找到最优网关节点作为其数据的汇聚中心,算法将网关负载和数据路由成本作为主要的约束参数,通过两者之间的关系计算出网关最优值.树莓派作为一个开源的硬件平台,硬件资源丰富,结合QT 应用框架,能够满足ZigBee网关的应用需求.实验结果表明,网关测试平台使用ZigBee多网关协作方案,可以降低网络功耗和数据时延,增加网络的数据吞吐量,达到了提高无线传感器网络系统工作能力的目的.【期刊名称】《计算机技术与发展》【年(卷),期】2018(028)008【总页数】5页(P175-179)【关键词】ZigBee;物联网网关;无线传感器网络;树莓派【作者】肖鹏;沈苏彬【作者单位】南京邮电大学计算机学院,江苏南京 210003;南京邮电大学计算机学院,江苏南京 210003【正文语种】中文【中图分类】TP3931 概述ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，具有低功耗、低成本、低复杂度等优点，在无线传感器网络应用中扮演着非常重要的角色[1-2]。
ZigBee网关的主要功能是数据汇总和协议转换，能够将ZigBee网络的数据上传到以太网[3]。
另一方面，能对以太网发送过来的命令通过数据转换和地址解析，发送给ZigBee 网络节点，控制相关设备[4]。
ZigBee网络的传感节点和Internet之间的数据交互必须通过网关，因此网关成为传感节点和Internet交互的瓶颈。
在单网关模式下的ZigBee网络结构中，数据集中汇聚在一个网关节点带来的问题如下：(1)网关节点数据转换速率有限，在网络的上行模式下，当短时间有大量数据需要交互时，容易造成网关以及周围路由节点产生拥塞，导致整个网络的上行吞吐量降低；(2)网络规模较大，单网关模式无法满足偏远终端节点的数据实时性要求，端到端的时延会随着网络规模的增加而增加，同时终端节点掉包率也会提高；(3)网关周围部署的路由节点需要存储大量的路由信息，并且持续转发来自终端节点的数据，导致过早消耗能量。
智能物联网领域的两大无线数据传输通信模块技术对比：zigbee与蓝牙
两大智能物联网领域无线数据传输模块技术对比：Zigbee与蓝牙Zigbee通信协议和蓝牙无线协议都是广泛应用于物联网（I。
T）行业的本地通信，选择合适的协议时，需要具体考虑一下两个不同无线数据通信协议的优势与缺点。
在某些情况下，一种协议比另一种更适合，尽管有时正确的解决方案是同时实现这两种协议，以利用它们的组合优势，正如我们将在本文中讨论的那样。
为了更好地理解这些物联网协议选项，让我们看看Zigbee的优势和限制，然后是三种不同的蓝牙“风格”：经典蓝牙、低功耗蓝牙BLE和蓝牙BT Mesho这将有助于解释权衡并展示每种协议的一些用例，以便您可以为您的物联网应用选择最佳协议一一无论是智能城市、工业物联网、数字标牌或其他连接技术用例。
Zigbee技术在物联网中的应用Zigbee是一种具有低成本效益、低功耗、低带宽的无线网状网络的开放全球标准，由 Zigbee 联盟中的一个公司开发的无线通信技术。
Zigbee协议允许通过中间节点组成的网状网络将信息传递到远处的节点，从而实现长距离数据传输。
信息在到达目的地的途中“跳” 过中间的无线电节点。
Zigbee的2. 4 GHz频率范围可以在全球范围内实现，无需许可证可以免费试用改频段。
Zigbee协仪的优点：ZigbeemeSh网络自动配置（自组网），如果节点被禁用或删除（自愈合），它将动态重新配置以修复自己。
作为一个标准的无线数据通信协议，Zigbee技术在家庭自动化和工业物联网中获得广泛接受。
由于大多数手机、平板电脑和电脑都不能使用Zigbee技术应用，物联网关也需要与它们进行通信。
所以必须要详细的进行配置，以确保节点加入网络能够正常通信，并与以太网网关通信。
Zigbee技术与蓝牙技术在智物联网领域的使用案例家庭自动化是Zigbee的诞生地，但商业和工业用例也同样突出，包括智能能源、照明、医疗设备系统、工厂自动化、市政路灯和零售监控系统。
其中智能城市路灯照明是一个很好的例子，说明了网格网络的发展趋势，Zigbee非常适合这种网络，因为它能够实现远程管理大型设备网络等关键功能。
Zigbee智能网关说明书
产品概述XXXX家居产品是以智能网关为核心，搭配人体传感器、智能开关、智能插座、无线模式面板等智能设备，可以实现一键开关灯、人来灯亮人走灯灭、远程控制普通家电、家电用电量统计等功能，为您打造一个智能、温馨、舒适的居住环境。
包装清单智能网关x1 连接线x1说明书x1 适配器x1产品介绍智能网关是智能家居设备的控制中心，各传感器、控制器和智能家电可通过网关互联互通。
本产品由智能网关主体与连接线及适配器组成。
安装方法1） 将网关插入电源线；2） 将网关通过网线连接到你的路由器；3） 手机连接到同一路由器Wi-Fi 中，然后根据App 提示添加网关即可；安装方法 智能网关主体 连接线及适配器智能网关连接示意图路由器网线智能网关适配器APP说明本产品已接入XXXXAPP，可通过APP进行操控，并与其它产品互联互通。
扫描二维码，关注XXXX公众号，请求后台推送APP安装包二维码，下载并安装。
根据APP提示方式添加设备后，即可操控设备。
配置说明无线连接：1）打开 APP，点击家居首页的+添加网关；2）选择网关的 WIFI 名称后点击下一步；3）选择无线方式，选择需要给网关配置的 WIFI，点击下一步；4）输入 WIFI 的密码后点击确认添加，配置成功后会跳到设置界面；5）输入网关的名称和添加一个房间后点击完成，此时在 APP 上就可以看到已添加的网关了。
有线连接：1）将网线接入网关的 WAN口；2）打开 APP，点击家居首页的+添加网关；3）选择网关的 WIFI 名称后点击下一步；4）选择有线方式，配置成功后会跳到设置界面；5）输入网关的名称和添加一个房间后点击完成，此时在 APP 上就可以看到已添加的网关了。
智能网关使用须知1）使用智能网关前，请详细阅读产品说明书及使用须知。
2）智能网关及其子设备仅适用于提升家居生活娱乐性及便捷度，并非安防产品，不属于中国强制性产品认证（CCC）第十九类安全防范产品范畴。
3）智能网关及其子设备仅用于提醒设备状态，不适用于家庭、楼宇、仓库或其它任何经营场所的专业安保，如有用户违反产品说明及其使用须知，将产品用于专业安防领域，制造商对因此造成的任何风险不承担责任。
ZIGBEE
zigbee编辑Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。
根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。
这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。
其特点是近距离、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。
简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。
1概述ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。
ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。
其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。
ZigBee网络主要特点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。
ZigBee网络中设备的可分为协调器(Coordinator)、汇聚节点(Router)、传感器节点(EndDevice)等三种角色。
[1]才茂Zigbee 典型组网方式与此同时，中国物联网校企联盟认为：zigbee作为一种短距离无线通信技术，由于其网络可以便捷的为用户提供无线数据传输功能，因此在物联网领域具有非常强的可应用性。
2起源ZigBee译为"紫蜂"，它与蓝牙相类似。
是一种新兴的短距离无线通信技术，用于传感控制应用(Sensor and Control)。
由IEEE 802.15工作组中提出，并由其TG4工作组制定规范。
2001年8月，ZigBee Alliance成立。
2004年，ZigBee V1.0诞生。
它是Zigbee规范的第一个版本。
由于推出仓促，存在一些错误。
2006年，推出ZigBee 2006，比较完善。
2007年底，ZigBee PRO推出。
控制智能家居设备和场景-KNX转zigbee
KNX转zigbee网关模块一、产品概述：1、KNX转zigbee网关，是打通KNX网络到zigbee网络之间传输通道，接收并解析KNX协议，转换成zigbee控制协议，发送到zigbee网络。
2、适用场合：（1）通过KNX面板控制zigbee设备(灯光、窗帘、空调、场景等…)（2）通过KNX兼容软件控制zigbee设备（3）通过智能家居APP监控KNX相关设备操作、动作、状态等…KNX转zigbee模块产品特点：●安装简单：标准86盒嵌入式安装，零火线设计。
●穿透性强：可穿墙进行远距离遥控。
●互不干扰：采用ZigBee无线网络技术，组网能力强，功耗低，与附近同型号产品不会相互干扰。
●断电记忆：重新上电后，用户无需重新设置。
●网状网络：设备均具有路由功能，之间可以互相转发信号，实现大范围信号全覆盖，控制无死角。
从而可组建一个安全、可靠、稳定的无线网络。
●材质环保：进口ABS塑胶外壳包装，阻燃、低烟无毒、耐高温。
-----产品参数-----尺寸：50*50*20mm(L*W*H)供电电压：AC220-240V/50HZ工作频率：2.4GHz静态功耗：270mW工作环境：温度：-10～40℃；湿度：10%～95%通讯协议：ZigBee 2007/pro 协议频点设置：0x0B~0x1A(11-26)PANID设置：0x0000~0xFFFF(0~65535)组网方式：无线ZigBee组网上电自动组网网络协议：ZigBee IEEE 802.15.4加密方式：AES-128 位密钥动态加密二、KNX转zigbee网关接入设备工作流程图如下：1、220V交流电,AC线；2、KNX转zigbee模块的VCC线对应KNX的VCC的接线；3、KNX转zigbee模块的VCC线对应KNX的VCC的接线；4、KNX转zigbee模块的R（RXD）线对应接入设备的TXD的接线；5、KNX转zigbee模块的T（TXD）线对应接入设备的RXD的接线；6、KNX转zigbee模块的GND与对接入设备的GND的接线；7、KNX转zigbee模块的GND与对接入设备的GND的接线；。
物联网各个层次协议
物联网各个层次有哪些协议？如下图所示，本文从以下几个维度对物联网常见的几种协议进行阐述。
一、按网络四层协议分类：NB-IoT，LORA，WIFI，蓝牙，zigbee，4G都是需要硬件支撑的。
MQTT，COAP，HTTP都是应用层协议，需要连接服务器，现在有很多物联网平台，比如阿里云，腾讯云，华为云等等。
所以（MQTT，COAP，HTTP）是居于（NB-IoT，LORA，WIFI，蓝牙，zigbee，4G）的上层协议物理层中。
二、按需要网关来分类：不需要网关：NB-IoT，2G/4G/5G（芯片可以直接跟运营商：移动，联通，电信等运营商网络通信。
）需要网关：LORA，WIFI，zigbee（不能直接连上电信运营商，需要通过一个网关中转才能连接网络。
）蓝牙设备之间可以通信。
三、NB-IoT，4G对比：NB-IoT低功耗，传输小数据，传输速度底，芯片模组和套餐便宜。
目前NB基站还较少，不过华为在大力推这个通信方式，相信以后会普及。
2G/4G/5G：传输速度快和可以传输大的数据，但是功耗高，价格贵WIFI和zigbee对比：wifi 功耗高，传输速率大11-54Mbps，功耗高10-50mA，距离短20-50m。
一个路由只能加入较少设备。
zigbee功耗低，传输数据慢100Kbps，功耗20mA，可以中继，距离远几百到几千米。
一个zigbee网关可以加入成千上万的zigbee设备。
四、应用层协议：MQTT和COAP对比1、MQTTmqtt 是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。
MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。
是非常轻量化的通信协议，开销很小（固定头部2字节），是订阅/发布通信方式，可以一对多，多对一。
是TCP通信协议。
有三种方式，至多一次：最多一次：保证尽力交付，至少一次：保证消息至少传送一次。
但是消息也可以不止一次传递。
只有一次：保证每个消息只被对方接收一次。
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无线传感器网络（Zigbee）网关的的通信协议网关是通过串口与PC 机相连的。
PC 机可以通过串口发送采集命令和收集采集数据,为了能有效管理这些数据,需要执行统一的数据通信格式。
下面介绍该系统中所使用的通用数据格式。
每一帧数据都采用相同的帧长度,且都带有帧头、数据和帧尾。
具体格式如下:
如上所示,每一帧数据的长度都是32字节。
除帧头和帧尾,每一帧数据都由命令头、发送地址、有效数据和校验和组成。
命令头:所执行的命令。
地址:所访问模块的长(前8字节)/短地址(后2字节)。
数据:传送各个参数、变量与返回值及各种需要突发发送的数据。
校验和:从命令头到数据尾的加和校验,用于确定数据正确与否。
注:命令头、地址的长地址部分和数据都采用ASCII码。
这个系统的命令分为3种,分别为
⚬读命令R(ead):包括读各个传感器或网络状态命令。
⚬测试命令T(est):测试LED、BEEP或电池寿命命令。
⚬扩展板命令E(xtend):控制和读扩展板命令。
下面介绍具体命令格式。
1.读命令
1) RAS
RAS(ReadallSensor):读传感器。
RAS具体格式如下:
需要加入地址和数据——地址:传感器模块地址;数据:GM***/WD***。
传感器种类包括光敏:GM;温度:WD;可调电位器:AD。
(1)读取成功返回格式如下:
地址:加入传感器模块地址。
数据:传感器+ 测量值(ASSII码)。
其中光敏:GM+ * * * (3 字节ASII 码);温度:WD +***(3字节ASII码);可调电位器:AD+*** (3字节ASII 码)。
(2)读取失败返回格式如下:
2) RND
RND:无线网络发现。
RND 具体格式如下:
需要加入地址和数据———地址:无;数据:无,只需要命令头。
(1)读取成功返回格式如下:
返回网络中节点的性质:RFD(终端节点)/ROU(路由器)+地址+第几个。
例如:如果返回第1个RFD 节点,则数据段为RFD01。
具体格式如下：
(2)读取成功结束格式如下:
2.测试命令
1) TLD
TLD:测试传感器LED 灯。
TLD 具体格式如下:
需要加入的地址和数据——地址:传感器节点地址;数据:控制数据。
数据:C(控制亮灭)+D+LED 号(3/4)+X(X=0 灭,X=1 亮);T(LED 闪烁)+D+LED 号(3/4)+X(X=0灭,X=1闪烁)。
返回格式:返回格式与发送格式相同,只是数据有变化。
(1)测试成功:返回数据为OK。
具体格式如下:
(2)测试失败:返回数据为E0。
具体格式如下:
2) TBL
TBL:传感器电池寿命。
TBL 具体格式如下:
需要加入的地址和数据———地址:传感器模块编号;数据:无。
(1)读取成功返回格式如下:
地址:被测传感器模块的地址。
数据:电压(3字节ASII码,精确到0.1V,例如3.2V)。
(2)读取失败返回格式如下:
3) TBE
TBE:BEEP测试。
TBE 具体格式如下:
需要加入的地址和数据———地址:传感器模块地址;数据:1为发声,0为不发声。
(1)测试成功返回格式如下:
地址:传感器模块地址。
数据:OK。
(2)测试失败返回格式如下:
例如:如果想读取网络内某个节点的WD 传感器,只需往网关发送一帧
命令即可,网关会通过无线访问该节点,然后节点从无线返回该节点
温度值给网关,网关再从串口以同样的数据格式返回此节点的温度值。
具体格式如下:
①首先PC 从串口发送此命令到网关:
②如果网关读取成功,则将多串口返回数据:
以上表示读取物理地址为00000001(ASCII码)的节点的温度传感器,节点返回的温度值为25 ℃。
(3)如果读取失败,则返回格式如下:。