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ZigBee协议栈及组网相关知识

eepw 2018-05-28 11:03:02

[导读] ZigBee技术作为物联网领域最常用的无线技术,目前在智能家居、农田智能管理、节能应用等行业得到大量应用。为方便大家利用ZigBee进行项目开发,今天对ZigBee协议栈及组网相关知识做个分享。

 

ZigBee技术作为物联网领域最常用的无线技术,经常受限于协议栈开发难、组网过于繁琐等问题而难以应用,这里将为您介绍ZigBee如何快速一键自组网?


ZigBee技术作为物联网领域最常用的无线技术,目前在智能家居、农田智能管理、节能应用等行业得到大量应用。为方便大家利用ZigBee进行项目开发,今天对ZigBee协议栈及组网相关知识做个分享。

 


图 1 ZigBee无线网络应用

 

ZigBee协议栈可以分为四层:物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、网络层(NWK)及应用层(APL)。如图2所示,粉色的部分是由IEEE标准中定义的,浅蓝色部分是由ZigBee联盟规定的,黄色部分是由设备厂商自行定义。

 


图 2 ZigBee协议栈图示

 

ZigBee协议栈的物理层及MAC层都是IEEE802.5.14标准中定义的。PHY层(物理层)规定了所使用的频段,以及所使用的编码、调制、扩频、调频等无线传输技术。

 

MAC层的主要作用规定了无线信道的访问控制机制,也就是规定各个设备按照什么规矩轮流使用信道;如果没有MAC层协议,节点一多,没有规矩的收发机制,就会发生信号冲突,则无法正常传输数据了。

 

ZigBee协议栈在802.15.4协议基础上定义了网络层。网络层的主要作用是负责设备的连接和断开、在帧数据传递时采用的安全机制、路由发现和维护。简单说,就是保障设备之间的组网和网络节点间的数据传输。

 

标准的ZigBee网络协议包括协调器、路由器和终端节点,而建立一个ZigBee网络除了必须要有的协调器之外,仅需加上路由器或终端节点即可。

 

在启动标准ZigBee Pro网络通讯前,如果没有建立存储跳转路径的路由表,则节点无法通信,同样需要定时地发送网络报文检查节点是否异常。由此可见,ZigBee Pro不仅启动速度慢,而且定时发送网络报文占用大量的带宽。

 


图 3 ZigBee Pro组网图示

 

若网络上的任意节点都具备对等的数据传输功能,且无须协调器管理网络,那么网络中的任何节点都可以主动传输数据,这样用户就无需理会具体的网络结构,显然使用会更加方便,且施工人员也无需了解相关配置等。

 

基于此,致远电子凭借对无线技术的深厚积累以及丰富实战经验,在ZigBee协议栈的基础上开发了FsatZigBee透明对等网络协议。

 


图 4 致远电子FastZigBee组网图示

[整理编辑:中国测控网]
标签:  ZigBee技术[2]    自组网[1]    无线技术[3]
 
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