配網方式更多樣+OTA時間更短！詳解不一樣的涂鴉Zigbee 開發(fā)框架

什么是 Zigbee 協議？

Zigbee 技術是一種連接距離短、功耗低、復雜程度低、數據傳輸量低的無線通信技術，其命名靈感源自于蜜蜂在群體中的信息傳輸。它主要通過網關與互聯網進行通信，并嵌入各種智能設備，最終實現自動控制和遠程控制。

同一個 Zigbee 網絡內的設備之間也可以直接發(fā)送消息，在網絡離線時實現本地控制。例如：照明遙控器和照明設備，窗簾遙控器和窗簾電機等，可以脫離網關使用。

一、Zigbee開發(fā)框架簡介

為了給開發(fā)者提供簡單易用、接口統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境，涂鴉重磅推出 TuyaOS Zigbee 子設備開發(fā)框架，它是屬于 TuyaOS 系統(tǒng)的一個子集，該框架基于業(yè)務包的概念所設計，提供了產品級的能力，同時高度封裝了 Zigbee 協議棧。這意味著開發(fā)者無需關心具體的實現原理，使用業(yè)務接口即可快速開發(fā) Zigbee 產品。

基于涂鴉提供標準的 API 開發(fā)，開發(fā)者可以在不同平臺之間實現應用代碼的無縫移植，從而加速產品落地。本開發(fā)框架提供了路由設備（Router）和終端設備（End Device）兩種 Zigbee 3.0 標準設備類型的開發(fā)，接下來為大家具體介紹下。

二、重點功能介紹

1、設備配網方式更豐富

一個 Zigbee 設備要想加入到另一個 Zigbee 網絡中進行數據交互，必須先進行配網操作。而 Zigbee 設備的入網流程，大體包括：發(fā)現網關---請求關聯---交換密鑰---更新鏈接密鑰。

針對設備使用場景的不同，涂鴉 Zigbee 子設備框架還提供了多種設備配網方案：

普通配網

最常見的就是用戶在設備上進行操作后（設備上電、按鍵），觸發(fā)子設備進入配網狀態(tài)，開始進行掃網，在發(fā)現網關后自動進入后續(xù)流程。

掃碼配網

在某些施工場景下，施工人員無法直接對子設備進行操作。針對這類場景，該框架提供了掃碼配網的方案。

即用戶可以通過 App 掃描子設備上的二維碼，然后通知網關開啟配網，并主動搜尋 Zigbee 子設備。一旦搜尋到子設備，就與其進行數據交互，協助子設備入網。

TouchLink

TouchLink 字面意思即接觸式連接，是 Zigbee3.0 標準中 ZLL（Zigbee Light Link）協議定義的一種組網方式。早期主要用于照明場景，之后逐步演化為一種標準的配網方式。

Touchlink 其實是一種近距離組網方式：一個設備被定義為發(fā)起者（Initiator），另一個設備被定義為目標者（Target）。發(fā)起者和目標者直接建立連接，全程都無需網關和 App 參與，配網速度更快更便捷。

①發(fā)起者的職責是掃描目標設備。通常情況下終端設備（End Device）會被定義成發(fā)起者。

②目標者的職責是等待附近發(fā)起者的掃描請求。通常情況下，路由設備（Router）會被定義成目標者，在配置時主要存在以下兩種情況：

---若得知發(fā)起者不存在網絡，則目標者需要建立一個新的網絡；

---若得知發(fā)起者有網絡，則目標者自動加入發(fā)起者的網絡。

框架支持 ZLL 發(fā)起者角色開發(fā)，也支持目標者角色開發(fā)。且支持配置 TouchLink 時的信號強度，以調整 TouchLink 時兩個設備之間的最大距離。

舉個例子：照明遙控器其實相當于是發(fā)起者角色，燈具相當于是目標者角色，通過 App 就能實時控制燈具狀態(tài)。

2、OTA時間更短

OTA 即 Over-the-Air，是一種通過無線通訊進行固件升級的技術。TuyaOS 支持設備 OTA 升級能力：通過搭配涂鴉網關和云端，可以遠程為設備固件進行軟件升級，降低退貨返工等生產成本。

全量 OTA

一般 OTA 傳輸的固件包是完整的固件包，也稱全量 OTA 。全量 OTA 升級是 Zigbee 規(guī)范的標準用法。固件包的大小不同，整個 OTA 過程大約需要10~15分鐘，傳輸時間相對較長。

差分 OTA

為了縮短 OTA 的時長，該框架為開發(fā)者提供了差分 OTA 升級方式。差分升級又叫增量更新，是將老版本固件與新版本固件做對比差分，得到升級部分的補丁即差分包。

設備下載了差分包后，將老版本固件與差分包進行組合，以得到新版本的固件。當 OTA 固件與設備當前運行固件差異較小時，差分 OTA 包也會很小，可極大縮短傳輸時間，整個 OTA 過程可以縮短至 1 分鐘以內。

群組 OTA

當一個群組內有多個相同的設備需要升級時，如果逐個進行升級會非常耗時。針對這個問題，該框架提供了群組 OTA 方案，支持同時對群組內的相同設備統(tǒng)一進行固件升級，從而縮短總體時長。群組內相同設備數量越多，效果越明顯，且差分 OTA 和群升 OTA 可以同時使用。

三、產品應用實例

1、無線開關

如今，控制智能產品的外部媒介越來越多樣化，如 App、智能音箱、語音控制等，已經成為相當主流的控制方式。而由于設備眾多且使用對象各異，控制媒介在實際應用中常常存在許多痛點，比如：

不方便掏出手機控制；

部分智能場景需要配置 App，對老人和小孩來說有操作難度；

一些商業(yè)場合需要產品互聯，但通過總線配置的方案太復雜，因此無線開關應運而生，化繁為簡。

(無線開關內部結構，支持4路按鍵）

特點：

DIY 聯動動作

通過按鍵可自定義配置單擊、雙擊、長按等動作，并一鍵喚醒專屬場景聯動。

反轉雙控

支持你在配置場景開關時一鍵取反，快速讓無線開關和被控設備組成雙控聯動。

步進調節(jié)

選擇調高/調低，即可通過無線開關調節(jié)檔位、亮度。

自發(fā)電

依托 Zigbee 標準 green power 技術，無線開關可擺脫電池供電的模式，通過按鍵按下的動能就能持續(xù)供電，用戶不用再為突然沒電而煩惱。

目前，同樣應用該技術的，還有自發(fā)電智能門鈴，產品已經相當成熟。不耗一度電，也能時刻保持在線工作。即使你不在家，也能通過手機 App 實現遠程呼叫提醒，可以一鍵開鎖，并在進門后聯動其他智能設備來豐富應用場景。

場景聯動

支持在 Wi-Fi 離線的環(huán)境下，網關能聯動家中所有 Zigbee 產品；并在網關和 Wi-Fi 都在線的環(huán)境下，按下按鍵，動態(tài)場景就會聯動調光開關、窗簾開關，對燈具的亮度或窗簾開合百分比進行自動調整。

2、智能門鎖

忘帶鑰匙一直是大家的日常痛點，但有了智能鎖就能完美解決這個問題。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?；诿總€用戶的自定義設置，門鎖開門后可聯合全屋其他智能設備，觸發(fā)對應聯動場景，滿足居家不同需求。

比如開門后聯動燈具自動打開，對于老人非常方便，可以有效避免摸黑開燈導致的意外。

特點：

解鎖方式多元

支持手機、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)生的一切動靜，包括實時開門記錄、門鈴呼叫、家人回家提醒等。

可視對講聯動

當訪客到家時，主人可以遠程通過智能可視門鈴來進行可視對講，支持一鍵為訪客開門，且涂鴉生態(tài)內所有可視門鈴與智能門鎖均可支持聯動功能。

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核心功能：語音檢查門鎖狀態(tài)、語音控制開鎖和關鎖。