工業(yè)智能化給制造、生產帶來了巨大的改變，物聯網已經在不斷地走進工業(yè)生產制造。工業(yè)生產數據實時采集（如MES系統）算是典型，而在工業(yè)生產信息網絡中，zigbee當之無愧成為了主角。

圖1 采用zigbee搭建的生產信息化管理網絡

工廠制造執(zhí)行系統MES是近10年來在國際上迅速發(fā)展、面向車間層的生產管理技術與實時信息系統。MES系統是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層最基礎的生產信息化管理系統，可以為企業(yè)提供包括制造數據管理、計劃排程管理、生產調度管理、庫存管理、質量管理、工具工裝管理、采購管理、底層數據集成分析、上層數據集成分解等等管理模塊。它是企業(yè)CIMS信息集成的紐帶，是實施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略和實現車間生產敏捷化的基本技術手段。

在整個系統中，zigbee模塊通過健壯的組網透傳協議，可構建多種型態(tài)的網絡拓撲結構，讓整個制造系統的各個布局進行信息化組網，并可通過網關接入以太網，實現智能化管理，且在各種復雜的工廠環(huán)境成熟應用。

目前德國主要工業(yè)領域中44%的企業(yè)已采用“工業(yè)4.0”相關的生產和技術模式。國內不斷有越來越多的制造企業(yè)、工廠向該方向進軍，這充分說明工業(yè)4.0已經從一個概念變成了現實。

圖2 智能工廠模型

但我們知道，目前zigbee很多采用類似zigbeePro、Home Automation、Smart Enengy，但在組網過程中均容易出現節(jié)點掉線現象，且通信效率較低、支持的節(jié)點數量少等，針對這些情況，致遠電子專門針對對這些參數有較高要求的應用，開發(fā)出了一套工業(yè)應用快速組網通訊協議——Fastzigbee，該協議的主要特點是支持更多節(jié)點數量，攻克zigbee節(jié)點掉線現象，使用方便、靈活，而且效率高，適合各種類型的組網功能。同時實現零門檻的zigbee組網使用。

傳統zigbee協議：了解zigbee協議、基于第三方庫編程開發(fā)、測試網絡健壯性及穩(wěn)定性并反復調試、規(guī)劃應用網絡、啟動等待組網、實現zigbee通訊。

Fastzigbee協議：黑匣子，軟件配置，布網，實現zigbee組網通訊。

圖3 zigbee協議的對比

傳統的zigbee通訊協議節(jié)點類型分為3種：協調器、路由器、終端節(jié)點。用戶自行開發(fā)需從zigbee的底層通訊機制到用戶API全方位的了解掌握，并且由于無線協議的復雜性和無線實驗平臺環(huán)境搭建的高額成本，導致超過50%的用戶存在zigbee通訊的隱性問題。

圖4 zigbee的拓撲結構

zigbee目前使用最多的網絡通訊，如點對點通訊、主從模式（一點對多點）通訊、組網通訊。這三種通訊是目前zigbee使用最普遍，也是相對簡單的網絡。

傳統zigbee通訊協議，應對這些網絡需要進行角色分配，設置相對麻煩，組網時間慢，通訊效率不高等確定，且應用不靈活。

而Fastzigbee則能輕松應對這些網絡，給予客戶極致的用戶體驗，同時Fastzigbee也同樣滿足zigbee的布網規(guī)范。

1、如圖 7所示，只需將A、B兩點的目標節(jié)點地址相互指向，即可實現A、B兩點之間數據透傳。設置可使用配套的Fastzigbee配置軟件，打開串口-獲取信息-修改配置，即可輕松完成配置。

圖5 點對點通訊示意圖

2、如圖 8所示，主從模式（一點對多點）通訊，只需將B、C、D等從機節(jié)點的目標節(jié)點地址指向主節(jié)點A，同時A設置成廣播，或者用一條切換目標地址（無須重啟）指令，即可實現A-B、C、D等節(jié)點的多點數據透傳。同理設置只用使用配套的Fastzigbee配置軟件即可。

圖6 主從模式（一點對多點）通訊示意圖

3、如圖 9所示，當主從節(jié)點的距離無法直接通訊時，只需將兩點距離中一個節(jié)點（如C點）設置成路由模式，則能完成數據轉發(fā)，其他所有設置均和第2點的設置一樣。

圖7 組網轉發(fā)示意圖

4、由以上三種基本網絡，拓展出更復雜的網絡，如下圖10所示，多級組網通訊

Fastzigbee協議應對該網絡同樣也是得心應手，使用方式完全和第3點的設置一樣，只需將鏈路中無法達到的距離中間，找個節(jié)點，設置成路由模式即可。Fastzigbee最大支持10級路由轉發(fā)，單級路由最大2.5KM，能夠滿足絕大部分的網絡。

圖 8 多級組網通訊示意圖

Fastzigbee已在眾多的MES系統硬件中運用，為智能制造提供穩(wěn)定可靠的組網通訊方案。