1.ZigBee開關的功能實現

ZigBee開關也是一種用于智能燈控的關鍵設備，ZigBee開關設計簡單，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開關只集成開關簇的功能進去，只需要支持3種開關控制指令和開關狀態屬性即可。

通常一個ZigBee開關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簇。

另外ZigBee開關有本地按鈕控制和遠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開關當前的通斷狀態執行下一步操作，并且操作結果要同步到開關狀態屬性中。

ZigBee開關的供電方式常見有單火供電和零火供電，零火供電的ZigBee開關通常會定義成ZigBee路由器，而單火供電的開關需要低功耗而不得不定義成ZigBee終端節點。單火供電的ZigBee開關定義成終端節點后也要注意減少耗電量，比如在第一次入網時需要掃描協調器的信標，此時降低掃描信道個數或者降低掃描信道時間都可以有效降低電流消耗。而單火開關在入網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致單火開關無法正常工作，這個時候提高喚醒周期可以降低電流消耗，但是缺點就是單火開關的控制延遲增加了。總之單火開關的電流消耗和實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：

推薦E18系列模組，采用CC2530芯片硬件資源完全夠用，價格便宜。

零（單）火4路（以上）開關：

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只需要支持開關簇即可，GPIO資源豐富。而且考慮可使用SPI串轉并芯片的情況下一個模組可支持10路以上開關。

2.ZigBee遙控器的功能實現

ZigBee遙控器是控制端設備，因此僅需要支持開關簇、亮度簇、燈控顏色簇的指令發送即可。另外控制端沒有也不需要ZCL屬性。ZigBee遙控器的關鍵功能是“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網關設置遙控器綁定燈泡或開關，網關上記錄了每個入網設備的MAC地址，簇信息。網關可以通過向遙控器發送ZDO Bind Req命令，使其使用開關簇、亮度簇、燈控顏色簇綁定燈泡和開關的MAC地址。遙控器觸發按鍵后向綁定目標發送對應的開關簇、亮度簇、燈控顏色簇的控制指令。

②利用ZigBee 3.0協議定義的“發現綁定”功能，讓需要被遙控的開關或燈泡進入“Identify”（設備標記）狀態，然后遙控器發起“發現綁定”功能。該功能的原理是遙控器廣播詢問處于設備標記狀態的全部設備，是否支持開關簇、亮度簇或者燈控顏色簇。只要符合上述條件的設備、遙控器主動綁定他們的MAC地址，然后觸發遙控器按鍵后向綁定的受控端設備發送上述簇的控制指令。

ZigBee遙控器注意事項

ZigBee遙控器通常是開環控制，有時候需要一個遙控器同時控制多個設備，因此遙控器在向受控端發送控制指令時本地沒有受控端的當前狀態。遙控器多使用的指令為開關簇下的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時可以采用廣播的方式控制全場的受控端設備。

模組選型推薦

Recommend

ZigBee燈控遙控器：

E18系列模組，該模組價格便宜。遙控器需要配置成終端節點角色，并且不需要周期喚醒，可通過按鍵觸發喚醒。遙控器的按鍵可以采用串聯電阻的方式實現多個按鍵。

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。現有的標準品模組支持AT指令，可以綁定開關簇、亮度簇的受控端設備并使用AT指令發射這兩個簇的控制指令。菜單中可選擇控制多個設備、也可單獨選擇控制其中一個設備。液晶屏可以虛擬出開關燈的按鈕、調節亮度的進度條、條件顏色的色相環。另外液晶屏遙控器可以為每個受控端建立各種的映射數據，獲取每個受控端各個簇上的屬性，實現閉環控制。

3.ZigBee網關的功能實現

ZigBee網關是一個萬能的控制端，可以控制ZCL協議規范下所有的簇，也包括開關簇、亮度簇、燈控顏色簇。同時網關可以隨時隨地讀取各個簇下的屬性，或是設置各個簇下的屬性主動上報，從而實現真正的閉環控制。

網關最重要的兩項功能就是檢測設備入網、枚舉設備。

檢測設備入網發生在設備第一次入網，ZigBee協調器會在設備入網關聯的時候傳輸ZigBee網絡密鑰，協調器可以在向新入網設備發送密鑰時記下該設備的MAC地址和網絡地址。協調器向新入網設備發送密鑰后新入網設備有可能會入網不成功，這個時候可以讓協調器再讀取一下新設備的任意信息，比如使用ZDO Active Endpoint指令讀取新設備的端口列表，如果新設備入網穩定下來會向協調器回復自己的端口列表，協調器收到該回復后可以認為新設備入網后穩定下來了。

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

模組選型推薦

Recommend

ZigBee協調器：

E72-2G4M20S1E/Link72模組，該模組基于TI CC2652P芯片，擁有強大的組網管理能力。可以接入200個路由器或終端節點。同時擁有全自動化的設備枚舉功能，自動檢測入網設備并自動發送ZDO Active Endpoint指令和ZDO Simple Description指令。實測80個ZigBee同時入網，每個設備4個端口，LINK72自動枚舉320個設備不漏掉一個。另外該模組具備白名單組網功能，可根據設備MAC地址選擇設備入網。

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功能，最大組網規模127個設備。