什么是 Zigbee 協(xié)議?
Zigbee 技術(shù)是一種連接距離短、功耗低、復(fù)雜程度低、數(shù)據(jù)傳輸量低的無線通信技術(shù),其命名靈感源自于蜜蜂在群體中的信息傳輸。它主要通過網(wǎng)關(guān)與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信,并嵌入各種智能設(shè)備,最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制。
同一個(gè) Zigbee 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備之間也可以直接發(fā)送消息,在網(wǎng)絡(luò)離線時(shí)實(shí)現(xiàn)本地控制。例如:照明遙控器和照明設(shè)備,窗簾遙控器和窗簾電機(jī)等,可以脫離網(wǎng)關(guān)使用。
一、Zigbee開發(fā)框架簡(jiǎn)介
為了給開發(fā)者提供簡(jiǎn)單易用、接口統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境,涂鴉重磅推出 TuyaOS Zigbee 子設(shè)備開發(fā)框架,它是屬于 TuyaOS 系統(tǒng)的一個(gè)子集,該框架基于業(yè)務(wù)包的概念所設(shè)計(jì),提供了產(chǎn)品級(jí)的能力,同時(shí)高度封裝 Zigbee 協(xié)議棧。這意味著開發(fā)者無需關(guān)心具體的實(shí)現(xiàn)原理,使用業(yè)務(wù)接口即可快速開發(fā) Zigbee 產(chǎn)品。
基于涂鴉提供標(biāo)準(zhǔn)的 API 開發(fā),開發(fā)者可以在不同平臺(tái)之間實(shí)現(xiàn)應(yīng)用代碼的無縫移植,從而加速產(chǎn)品落地。本開發(fā)框架提供了路由設(shè)備(Router)和終端設(shè)備(End Device)兩種 Zigbee 3.0 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備類型的開發(fā),接下來為大家具體介紹下。
二、重點(diǎn)功能介紹
1、設(shè)備配網(wǎng)方式更豐富
一個(gè) Zigbee 設(shè)備要想加入到另一個(gè) Zigbee 網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,必須先進(jìn)行配網(wǎng)操作。而 Zigbee 設(shè)備的入網(wǎng)流程,大體包括:發(fā)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)---請(qǐng)求關(guān)聯(lián)---交換密鑰---更新鏈接密鑰。
針對(duì)設(shè)備使用場(chǎng)景的不同,涂鴉 Zigbee 子設(shè)備框架還提供了多種設(shè)備配網(wǎng)方案:
普通配網(wǎng)
最常見的就是用戶在設(shè)備上進(jìn)行操作后(設(shè)備上電、按鍵),觸發(fā)子設(shè)備進(jìn)入配網(wǎng)狀態(tài),開始進(jìn)行掃網(wǎng),在發(fā)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)后自動(dòng)進(jìn)入后續(xù)流程。
掃碼配網(wǎng)
在某些施工場(chǎng)景下,施工人員無法直接對(duì)子設(shè)備進(jìn)行操作。針對(duì)這類場(chǎng)景,該框架提供了掃碼配網(wǎng)的方案。
即用戶可以通過 App 掃描子設(shè)備上的二維碼,然后通知網(wǎng)關(guān)開啟配網(wǎng),并主動(dòng)搜尋 Zigbee 子設(shè)備。一旦搜尋到子設(shè)備,就與其進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,協(xié)助子設(shè)備入網(wǎng)。
TouchLink
TouchLink 字面意思即接觸式連接,是 Zigbee 3.0 標(biāo)準(zhǔn)中 ZLL(Zigbee Light Link)協(xié)議定義的一種組網(wǎng)方式。早期主要用于照明場(chǎng)景,之后逐步演化為一種標(biāo)準(zhǔn)的配網(wǎng)方式。
Touchlink 其實(shí)是一種近距離組網(wǎng)方式:一個(gè)設(shè)備被定義為發(fā)起者(Initiator),另一個(gè)設(shè)備被定義為目標(biāo)者(Target)。發(fā)起者和目標(biāo)者直接建立連接,全程都無需網(wǎng)關(guān)和 App 參與,配網(wǎng)速度更快更便捷。
①發(fā)起者的職責(zé)是掃描目標(biāo)設(shè)備。通常情況下終端設(shè)備(End Device)會(huì)被定義成發(fā)起者。
②目標(biāo)者的職責(zé)是等待附近發(fā)起者的掃描請(qǐng)求。通常情況下,路由設(shè)備(Router)會(huì)被定義成目標(biāo)者,在配置時(shí)主要存在以下兩種情況:
---若得知發(fā)起者不存在網(wǎng)絡(luò),則目標(biāo)者需要建立一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò);
---若得知發(fā)起者有網(wǎng)絡(luò),則目標(biāo)者自動(dòng)加入發(fā)起者的網(wǎng)絡(luò)。
框架支持 ZLL 發(fā)起者角色開發(fā),也支持目標(biāo)者角色開發(fā)。且支持配置 TouchLink 時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度,以調(diào)整 TouchLink 時(shí)兩個(gè)設(shè)備之間的最大距離。
舉個(gè)例子:照明遙控器其實(shí)相當(dāng)于是發(fā)起者角色,燈具相當(dāng)于是目標(biāo)者角色,通過 App 就能實(shí)時(shí)控制燈具狀態(tài)。
戳視頻,可了解最后實(shí)際照明產(chǎn)品效果:
2、OTA時(shí)間更短
OTA 即 Over-the-Air,是一種通過無線通訊進(jìn)行固件升級(jí)的技術(shù)。TuyaOS 支持設(shè)備 OTA 升級(jí)能力:通過搭配涂鴉網(wǎng)關(guān)和云端方案,可以遠(yuǎn)程為設(shè)備固件進(jìn)行軟件升級(jí),降低退貨返工等生產(chǎn)成本。
全量 OTA
一般 OTA 傳輸?shù)墓碳峭暾墓碳卜Q全量 OTA 。全量 OTA 升級(jí)是 Zigbee 規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)用法。固件包的大小不同,整個(gè) OTA 過程大約需要10~15分鐘,傳輸時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。
差分 OTA
為了縮短 OTA 的時(shí)長(zhǎng),該框架為開發(fā)者提供了差分 OTA 升級(jí)方式。差分升級(jí)又叫增量更新,是將老版本固件與新版本固件做對(duì)比差分,得到升級(jí)部分的補(bǔ)丁即差分包。
設(shè)備下載了差分包后,將老版本固件與差分包進(jìn)行組合,以得到新版本的固件。當(dāng) OTA 固件與設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行固件差異較小時(shí),差分 OTA 包也會(huì)很小,可極大縮短傳輸時(shí)間,整個(gè) OTA 過程可以縮短至 1 分鐘以內(nèi)。
群組 OTA
當(dāng)一個(gè)群組內(nèi)有多個(gè)相同的設(shè)備需要升級(jí)時(shí),如果逐個(gè)進(jìn)行升級(jí)會(huì)非常耗時(shí)。針對(duì)這個(gè)問題,該框架提供了群組 OTA 方案,支持同時(shí)對(duì)群組內(nèi)的相同設(shè)備統(tǒng)一進(jìn)行固件升級(jí),從而縮短總體時(shí)長(zhǎng)。群組內(nèi)相同設(shè)備數(shù)量越多,效果越明顯,且差分 OTA 和群升 OTA 可以同時(shí)使用。
三、產(chǎn)品應(yīng)用實(shí)例
1、無線開關(guān)
如今,控制智能產(chǎn)品的外部媒介越來越多樣化,如 App、智能音箱、語音控制等,已經(jīng)成為相當(dāng)主流的控制方式。而由于設(shè)備眾多且使用對(duì)象各異,控制媒介在實(shí)際應(yīng)用中常常存在許多痛點(diǎn),比如:
不方便掏出手機(jī)控制;
部分智能場(chǎng)景需要配置 App,對(duì)老人和小孩來說有操作難度;
一些商業(yè)場(chǎng)合需要產(chǎn)品互聯(lián),但通過總線配置的方案太復(fù)雜,因此無線開關(guān)應(yīng)運(yùn)而生,化繁為簡(jiǎn)。
(無線開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu),支持4路按鍵)
特點(diǎn):
DIY 聯(lián)動(dòng)動(dòng)作
通過按鍵可自定義配置單擊、雙擊、長(zhǎng)按等動(dòng)作,并一鍵喚醒專屬場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)。
反轉(zhuǎn)雙控
支持你在配置場(chǎng)景開關(guān)時(shí)一鍵取反,快速讓無線開關(guān)和被控設(shè)備組成雙控聯(lián)動(dòng)。
步進(jìn)調(diào)節(jié)
選擇調(diào)高/調(diào)低,即可通過無線開關(guān)調(diào)節(jié)檔位、亮度。
自發(fā)電
依托 Zigbee 標(biāo)準(zhǔn) green power 技術(shù),無線開關(guān)可擺脫電池供電的模式,通過按鍵按下的動(dòng)能就能持續(xù)供電,用戶不用再為突然沒電而煩惱。
目前,同樣應(yīng)用該技術(shù)的,還有自發(fā)電智能門鈴,產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟。不耗一度電,也能時(shí)刻保持在線工作。即使你不在家,也能通過手機(jī) App 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程呼叫提醒,可以一鍵開鎖,并在進(jìn)門后聯(lián)動(dòng)其他智能設(shè)備來豐富應(yīng)用場(chǎng)景。
場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)
支持在 Wi-Fi 離線的環(huán)境下,網(wǎng)關(guān)能聯(lián)動(dòng)家中所有 Zigbee 產(chǎn)品;并在網(wǎng)關(guān)和 Wi-Fi 都在線的環(huán)境下,按下按鍵,動(dòng)態(tài)場(chǎng)景就會(huì)聯(lián)動(dòng)調(diào)光開關(guān)、窗簾開關(guān),對(duì)燈具的亮度或窗簾開合百分比進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。
2、智能門鎖
忘帶鑰匙一直是大家的日常痛點(diǎn),但有了智能鎖就能完美解決這個(gè)問題。涂鴉智能鎖方案支持指紋、密碼、門卡、人臉、指靜脈等多種解鎖方式。基于每個(gè)用戶的自定義設(shè)置,門鎖開門后可聯(lián)合全屋其他智能設(shè)備,觸發(fā)對(duì)應(yīng)聯(lián)動(dòng)場(chǎng)景,滿足居家不同需求。
比如開門后聯(lián)動(dòng)燈具自動(dòng)打開,對(duì)于老人非常方便,可以有效避免摸黑開燈導(dǎo)致的意外。
特點(diǎn):
解鎖方式多元
支持手機(jī)、指紋、密碼、門卡、人臉、指靜脈等多種解鎖方式,無需鑰匙就能輕松出門。
開門記錄查詢
智能鎖可以成為你的管家,告知你家門口發(fā)生的一切動(dòng)靜,包括實(shí)時(shí)開門記錄、門鈴呼叫、家人回家提醒等。
可視對(duì)講聯(lián)動(dòng)
當(dāng)訪客到家時(shí),主人可以在線通過智能可視門鈴來進(jìn)行可視對(duì)講,支持一鍵為訪客開門,且涂鴉生態(tài)內(nèi)所有可視門鈴與智能門鎖均可支持聯(lián)動(dòng)功能。
第三方語音控制
智能鎖支持接入 Amazon Alexa、Google Assistant 兩大主流智能音箱。語音控制支持以下三個(gè)核心功能:語音檢查門鎖狀態(tài)、語音控制開鎖和關(guān)鎖。
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無線
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