基于NXP JN5189的ZigBee3.0智能家居开关面板方案电路设计

　　过去几年，智能家居设备爆炸式增长。曾经被称为“家庭自动化”并仍被称为“物联网”的东西现在已经变成了一个更友好的类别，我们称之为智能家居。我们有几乎所有的供暖，照明，照相机，传感器，以及每周都会出现的新设备，将您的家搬到一个连通的未来。

　　在过去的几年里，我们已经从一个断开连接的系统转变为一个拥有新兴中心的世界，像亚马逊 Echo 和 Google Home 这样的大型设备作为将所有连接服务连接在一起的枢纽，以及 Apple 等新兴平台 HomeKit 和三星 SmartThings。那么 ZigBee 在智能家居这个勇敢的新世界中扮演什么角色？智能家居，智能家居背后的全部理念是让一切都与所有事物保持联系，让您在设备保持通知的同时随时了解情况。这可能是您的照明与您的安全摄像头对话，或者您的智能咖啡机在您起床时打开。物联网可能是一个相当无用的术语，但实际上，这就是正在发生的事情，一切都是连通的，这意味着信息可以共享，你的生活可以被控制而无需单独访问每件事物。

　　如果从广义的建筑来看，智能家居设备主要应用在智能建筑之中。智能建筑行业发展潜力极大，被认为是我国经济发展中一个非常重要的产业，其产业带动作用更是不容小觑。据统计，美国智能建筑占新建建筑的比例为 70%，日本为 60%。2015 年，我国智能建筑占新建建筑的比例在 30% 左右。我国智能建筑起步于 1990 年，比美国晚了 6 年，比日本晚 4 年，通过对比美国和日本智能建筑的发展历程，预计未来我国智能建筑在新建建筑中的比例仍将保持每年 3 个百分点左右的提升速度，到 2021 年，我国智能建筑在新建建筑中的比列有望达到 57% 左右。从狭义的智能家居设备应用来看，主要集中在商品住宅市场，其中别墅及公寓的应用比例处于较高的水平。如果从每年房屋竣工面积来看，我国 2016-2021 年新建商品住宅智能家居设备行业市场规模预测如下表所示。

　　大联大世平集团，针对目前智能家居市场，推出基于 NXP JN5189 ZigBee 智能开关面板方案，该方案具有能够配合 APP 自定义动作功能、自由操控其他产品、指示灯反馈的功能，具有符合 ZigBee 3.0 规范、和其他厂商产品互联互通、低功耗、传输距离远、自组网自愈、底层稳定、成本低、开发周期短的特性，在市场上具有低功耗低成本的优势。

　　NXP JN5189 外围电路简单，仅需晶振和少量电容即可搭建系统，内部balun单射频输出口的设计和高达 10 dB 发射功率节省了射频电路设计和外部 PA 的成本。

　　方案硬件设计架构：

　　主平台的选择

　　本 ZigBee 开关面板应用方案的主平台采用的是NXP JN5189，具有高性能，低成本，易于开发特点，采用此平台的原因是

　　① Cortex M4 内核，功耗低，运行稳定。

　　② 发射功率 +10 dBm，传输距离远。

　　③ 射频电路和内部电路全面优化，接收功耗较前代降低一半。

　　④ 工作电压幅度大，延长电池使用时间。

　　⑤ 稳定的 NXP ZigBee 3.0 协议栈，完整的应用层软件 Demo，缩短客户开发周期。

　　⑥ 使用 NXP 提供的 IDE MCUXpresso 进行软件开发，安全高效。

　　⑦ 芯片价格较同类产品有优势。