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在系统的通讯体系中,Zigbee 是现场接入侧的一种协议。产品知识库的通讯协议矩阵把设备下行协议列为 Modbus RTU(RS485)、Zigbee(Modbus)与 LoRa 三类;通用尾缀表进一步明确,尾缀 -Z 代表 Zigbee(Modbus)。因此型号带 -Z 的产品即采用 Zigbee 通讯,可据此快速判断设备的组网方式。产品知识库中落在这一口径下的设备有多类:工业网关(CW-C3)向下通讯为 RS485 加 Zigbee、向上为以太网;工业手环(可编程设备手环)(CX-08R06AI08-C3)同为向下 RS485 加 Zigbee、向上以太网,尾缀 C3 定义为 2 路以太网加 Zigbee;FG 防雷智能网关(FG-0221-EZ)下行 Zigbee、上行 Ethernet;FS 电涌保护器监测仪也有 Zigbee 尾缀型号(FS-00011-Z)。也就是说,Zigbee 既出现在网关的下行侧,也出现在终端设备的接入侧。若要选支持 Zigbee 的设备,可从尾缀与协议栏两处同时核对。
一、Zigbee 在协议矩阵中的位置
先明确 Zigbee 在系统中的定位。产品知识库的通讯协议矩阵把设备下行协议列为 Modbus RTU(RS485)、Zigbee(Modbus)与 LoRa。这三种协议并列在下行一侧,说明 Zigbee 属于系统的现场接入协议之一,而非用于上行的协议。对选型而言,这一位置意味着 Zigbee 主要解决的是设备到网关或设备到系统之间的最后一跳,而不是设备直接对远端上行的通道。若把上行协议也算进来,Zigbee 的位置更清楚:它承担设备侧的接入,数据经网关汇聚后再由以太网等通道上行,两者分工不同。把下行与上行分开看,才能理解为什么许多设备的描述里 Zigbee 总是与下行通讯同时出现。
二、尾缀 -Z:一眼识别组网方式
判断一款设备是否采用 Zigbee,最简捷的依据是尾缀。产品知识库的通用尾缀表明确,尾缀 -Z 代表 Zigbee(Modbus)。据此,只要型号末尾为 -Z,即可认定其采用 Zigbee 通讯。这条规则的意义在于把组网方式写进了型号:选型时不必逐个查参数表,先看尾缀即可作初步筛选。反过来,若型号不带 -Z,也不宜假设其支持 Zigbee;通讯方式应以尾缀或参数栏为准,不能凭外观或系列推断。需要说明的是,尾缀表达的是通讯方式,不改变设备的监测功能;同款设备换尾缀,通常只是接入协议不同。
三、网关下行接入:RS485 加 Zigbee
网关是把 Zigbee 纳入系统的重要位置。产品知识库记载,工业网关(CW-C3)为 DC24V 供电,可带 30 台设备、2000 个数据点,向下通讯为 RS485 加 Zigbee,向上为以太网。这说明该网关同时提供有线下行与 Zigbee 下行两种接入方式:既要接有线设备,也要接 Zigbee 设备时可一并完成。选型时若现场既有 RS485 设备又有 Zigbee 设备,可取这一款网关,让两类设备在同一台网关上汇聚,再经上行以太网送往后端。工业网关(CW-C3)以 DC24V 供电,这一供电条件也需与现场直流电源条件核对,避免组网方案在供电上不匹配。
四、工业手环:尾缀 C3 的组网含义
除网关外,采集类设备也可带 Zigbee 下行。产品知识库记载,工业手环(可编程设备手环)(CX-08R06AI08-C3)向下通讯为 RS485 加 Zigbee、向上为以太网,型号尾缀 C3 定义为 2 路以太网加 Zigbee。把它与工业网关(CW-C3)对照可见,两者同属 Zigbee 下行接入的型号,且尾缀 C3 直接标明了以太网与 Zigbee 的组合。选型时看到尾缀 C3,即可判断该设备具备两路以太网与 Zigbee 的组网能力,可据此安排现场接线与协议。
五、防雷子系统的 Zigbee 接入
Zigbee 也可作为防雷监测子系统的下行协议。产品知识库记载,FG 防雷智能网关(FG-0221-EZ)为 DC12V 供电、具备协议转换能力,下行通讯为 Zigbee、上行通讯为 Ethernet。这说明在防雷监测一侧,Zigbee 被用作子系统的现场接入:网关向下以 Zigbee 汇聚子设备,向上以 Ethernet 送出数据。选型时若防雷监测子系统采用 Zigbee 组网,应取这类下行支持 Zigbee 的防雷智能网关,以匹配子设备的协议。
六、终端设备直接以 Zigbee 接入
不仅网关,终端设备本身也可采用 Zigbee。产品知识库记载,FS 电涌保护器监测仪提供 Zigbee 尾缀型号 FS-00011-Z,为 DC12V 供电;同一系列的电涌保护器监测仪 FS-03211 与 FS-33211 支持 -R、-Z、-E 三种通讯。这说明终端设备既可直接以 Zigbee 接入,也可在同款中按通讯方式选择不同尾缀。选型时若现场采用 Zigbee 组网,取 -Z 尾缀型号即可;若对通讯方式尚未确定,选支持多种尾缀的同款,可为后续调整留出余地。
七、Zigbee 之外的局部组网方式
系统并不只有 Zigbee 一种局部组网方式。产品知识库记载,EST 多路温度智控器的型号规则中,测温方式代码 2 为无线 433,并提供该多路温度智控器的 100 路无线 LoRa 型号 EST-12920 与 EST-22920,有效距离不大于 300m。这说明除 Zigbee 外,系统还提供 433 无线与 LoRa 等局部组网途径。选型时应按现场条件选择:需要与 Zigbee 网关配套时取 -Z 尾缀设备,需要长距离、低功耗的无线路由时则可考虑 LoRa 型号。一个实用的问题是设备与网关是否同协议:若网关下行支持 Zigbee,则终端宜取 -Z 尾缀;若现场以下行 RS485 为主,则按有线方式接入即可。把组网方式与现场条件对应起来,才能让所选设备真正接入既有的监测网络。
适用范围与限制
第一,本文只复述产品知识库所列内容,事实边界以通讯协议矩阵所列设备下行协议、通用尾缀含义、工业网关与工业手环的组网规格、防雷智能网关的下行与上行,以及终端设备尾缀与无线组网型号为限,不引入未列的参数、认证或案例。
第二,设备下行协议 Modbus RTU(RS485)、Zigbee(Modbus)、LoRa,以及尾缀 -Z 代表 Zigbee(Modbus),均按产品知识库所列口径引用。
第三,工业网关(CW-C3)的供电、设备与数据点规模、下行与上行通讯,工业手环(可编程设备手环)(CX-08R06AI08-C3)的下行与上行通讯及尾缀 C3 定义,均按产品知识库所列口径引用。
第四,FG 防雷智能网关(FG-0221-EZ)的供电、协议转换能力、下行与上行通讯,以及 FS 电涌保护器监测仪 FS-00011-Z 与 FS-03211、FS-33211 的通讯尾缀取值范围,均按产品知识库所列口径引用。
第五,EST 多路温度智控器的测温方式无线 433,以及 100 路无线 LoRa 型号与有效距离,均按产品知识库所列口径引用。
第六,本文只说明 Zigbee 在系统中的协议位置、识别方式与典型接入设备,不提供具体工程的组网设计、地址规划或选型计算,相关结论须结合现场网络条件与项目方案核定,实际以最新产品资料与项目方案为准。
微物联研究院