ZigBee协议栈中文说明

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3.ZigBee协议栈[共2页]

通信网技术基础172 用，如灯的开关、被动式红外线传感器等。

根据设备的功能，ZigBee 网络定义了三种设备：协调器、路由器和终端设备。

协调器和路由器必须是FFD 设备，终端设备可以是FFD 或RFD 设备。

每个ZigBee 网络都必须有且仅有一个协调器，也称为PAN 协调器。

当一个全功能设备启动时，首先通过能量检测等方法确定有无网络存在，有则作为子设备加入，无则自己作为协调器，负责建立并启动网络，包括广播信标帧以提供同步信息、选择合适的射频信道、选择唯一的网络标识符等一系列操作。

路由器在节点设备之间提供中继功能，负责邻居发现、搜寻网络路径、维护路由、存储转发数据，以便在任意两个设备之间建立端到端的传输。

路由器扩展了ZigBee 网络的范围。

终端设备就是网络中的任务执行节点，负责采集、发送和接收数据，在不进行数据收发时进入休眠状态以节省能量。

协调器和路由器也可以负责数据的采集。

ZigBee 网络有信标和非信标两种工作模式。

在信标工作模式下，网络中所有设备都同步工作、同步休眠，以减小能耗。

网络协调器负责以一定的时间间隔广播信标帧，两个信标帧之间有16个时隙，这些时隙分为休眠区和活动区两个部分，数据只能在网络活动区的各时隙内发送。

在非信标模式下，只有终端设备进行周期性休眠，协调器和路由器一直处于工作状态。

ZigBee 网络的拓扑结构有星型、网状和簇树三种，如图6-11所示。

在实际环境中，拓扑结构取决于节点设备的类型和地理环境位置，由协调器负责网络拓扑的形成和变化。

星型拓扑网状拓扑簇树拓扑PAN 协调器全功能设备精简功能设备图6-11 ZigBee 网络的拓扑结构星型拓扑组网简单、成本低、电池使用寿命长，但是网络覆盖范围有限，可靠性不如网状拓扑结构，对充当中心节点的PAN 协调器依赖性较大。

网状拓扑中的每个全功能节点都具有路由功能，彼此可以通信，网络可靠性高、覆盖范围大，但是电池使用寿命短、管理复杂。

ZIGBEE技术规范与协议栈分析

ZIGBEE技术规范与协议栈分析篇一：ZigBee知识无线龙1.协议栈工作流程和无线收发控制 LED 实验内容：1. ZigBee 协议栈简介2. 如何使用 ZigBee 协议栈3. ZigBee 协议栈的安装、编译与下载4. 协议栈无线收发控制 LED5. 协议栈工作流程实现现象：协调器、终端上电，组网成功后 D1 灯闪烁 1. ZigBee 协议栈简介什么是 ZigBee 协议栈呢？它和 ZigBee 协议有什么关系呢?协议是一系列的通信标准，通信双方需要共同按照这一标准进行正常的数据发射和接收。

协议栈是协议的具体实现形式，通俗点来理解就是协议栈是协议和用户之间的一个接口，开发人员通过使用协议栈来使用这个协议的，进而实现无线数据收发。

图 1 展示了 ZigBee 无线网络协议层的架构图。

ZigBee 的协议分为两部分，IEEE 802.15.4 定义了 PHY（物理层）和 MAC（介质访问层）技术规范；ZigBee联盟定义了NWK（网络层）、APS（应用程序支持子层）、APL（应用层）技术规范。

ZigBee协议栈就是将各个层定义的协议都集合在一直，以函数的形式实现，并给用户提供 API(应用层)，用户可以直接调用。

图 1 ZigBee 无线网络协议层 2. 如何使用 ZigBee 协议栈协议栈是协议的实现，可以理解为代码，函数库，供上层应用调用，协议较底下的层与应用是相互独立的。

商业化的协议栈就是给你写好了底层的代码，符合协议标准，提供给你一个功能模块给你调用。

你需要关心的就是你的应用逻辑，数据从哪里到哪里，怎么存储，处理；还有系统里的设备之间的通信顺序什么的，当你的应用需要数据通信时，调用组网函数给你组建你想要的网络；当你想从一个设备发数据到另一个设备时，调用无线数据发送函数；当然，接收端就调用接收函数；当你的设备没事干的时候，你就调用睡眠函数；要干活的时候就调用唤醒函数。

所以当你做具体应用时，不需要关心协议栈是怎么写的，里面的每条代码是什么意思。

ZIGBEE学习笔记

1、ZigBee协议栈：ZigBee协议是一系列的通信标准，通信双方需要共同按照这一标准进行正常的数据发射和接收。

协议栈是协议的具体实现形式，通俗点来理解就是协议栈是协议和用户之间的一个接口，开发人员通过使用协议栈来遵循和使用这个协议的，进而实现无线数据收发。

2、ZigBee无线网络协议层的架构：ZigBee协议分为两部分---IEEE 802.15.4和ZigBee，IEEE 802.15.4定义了PHY （物理层）和MAC（介质访问层）技术规范；ZigBee联盟定义了NWK（网络层）、APS（应用程序支持子层）、APL（应用层）技术规范。

ZigBee协议栈就是将各个层定义的协议都集合在一起，以函数的形式实现，并给用户提供API(应用层)，用户可以直接调用---学习Zigbee就是熟悉API和学习如何使用对应函数。

3、用户实现简单的无线数据通信的一般步骤：---组网：调用协议栈的组网函数、加入网络函数，实现网络的建立与节点的加入。

---发送：发送节点调用协议栈的无线数据发送函数，实现无线数据发送。

---接收：接收节点调用协议栈的无线数据接收函数，实现无线数据接收。

4、Z-STACK协议栈工作原理：Z-stack可以看做是一个小型的操作系统（本质是大型的程序），用于实现底层和网络层的内容，Z-stack将复杂部分屏蔽掉。

用户通过API函数就可以轻易用ZigBee。

5、协调器、路由器、终端：Router----路由器Coodinator----协调器EndDevice----终端设备（1）协调器：（coordinator）每个zigbee网络只允许有一个zigbee的协调器，协调器首先选择一个信道和网络标识(PAN ID)，然后开始这个网络.因为协调器是整个网络的开始，他具有网络的最高权限，是整个网络的维护者，还可以保持间接寻址用的表格绑定，同时还可以设计安全中心和执行其他动作，保持网络其他设备的通信。

zigbee技术文档0 zigbee协议栈基础概念简介

一、ZigBee之基本概念物联网的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

无线传感网络的定义是：大规模，无线、自组织、多跳、无分区、无基础设施支持的网络．其中的节点是同构的、成本较低、体积较小，大部分节点不移动，被随意撒布在工作区域，要求网络系统有尽可能长的工作时间。

在通信方式上，虽然可以采用有线、无线、红外和光等多种形式，但一般认为短距离的无线低功率通信技术最适合传感器网络使用，为明确起见，一般称无线传感器网络(WSN．Wireless Sensor Network)。

无线传感网络的无线通信技术可以采用ZigBee技术、蓝牙、Wi-Fi和红外等技术。

ZigBee技术是一种短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术，是一组基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的组网、安全和应用软件方面的通信技术。

Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词。

根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。

这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。

其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。

主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。

简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。

IEEE 802.15.4是一个低速率无线个人局域网(Low Rate Wireless PersonalArea Networks，LR-WPAN)标准。

该标准定义了物理层(PHY)和介质访问控制层(MAC)。

这种低速率无线个人局域网的网络结构简单、成本低廉、具有有限的功率和灵活的吞吐量。

zigbee协议栈系统说明

大概浏览一下GenericApp_ProcessEvent这个函数，我们可以发现，此函数的主要功能是判断由参数传递的事件类型，然后执行相应的事件处理函数。我们可以由此推断Z-Stack应用程序的运行机制如下图所示：
当有一个事件发生的时候，OSAL负责将此事件分配给能够处理此事件的任务，然后此任务判断事件的类型，调用相应的事件处理程序进行处理。
{ GenericApp_TaskID = task_id; } 这条语句将分配给GenericApp的任务ID保存了下来。到此，我们就给应用程序中完整的添加了一个任务。
我们回到OSAL如何将事件分配给任务这个问题上来
在OSAL_GenericApp.c这个文件中，在定义TaskArr这个数组之后，又定义了两个全局变量。
下图是ZigBee协议的结构图：
从这幅图中，我们可以很清楚地从宏观上了解ZigBee协议的结构。可是，经过粗略的浏览，我们并没有发现任何OSAL的踪迹。当然，我们都知道，Z-Stack与ZigBee之间并不能完全划等号。Z-Stack是ZigBee的具体实现，所以存在于Z-Stack中的OSAL并不一定出现在ZigBee中。但是，我们可以在ZigBee中找到些许OSAL的踪影。
C:\Texas Instruments\ZStack-1.4.3-1.2.1\Projects\zstack\Samples\GenericApp。
首先我们去繁就简，先来了解应用程序的运行方式。
在右侧工作空间窗口打开App文件夹，我们可以看到三个文件，分别是“GenericApp.c”、“GenericApp.h”、“OSAL_GenericApp.c”。我们整个程序所实现的功能都在这三个文件当中。首先打开GenericApp.c这个文件。我们首先看到的是比较重要的两个函数：GenericApp_Init和GenericApp_ProcessEvent。从函数名称上我们很容易得到的信息便是，GenericApp_Init是任务的初始化函数，而GenericApp_ProcessEvent则负责处理传递给此任务的事件。

第六章 zigbee协议栈详解

ZigBee回顾
ZigBee协议栈建立在IEEE802.15.4的PHY层和MAC子层规范之上。
它实现了网络层（networklayer，NWK）和应用层（ applicationlayer，APL）。
在应用层内提供了应用支持子层（applicationsupportsub-layer， APS）和 ZigBee 设备对象（ZigBee Device Object，ZDO）。
学时：4
ZigBee协议栈详解
目标：本章在向学员介绍物联网体系中传输层所使用的相关技术，通过本课的学习，学员应该掌握如下知识： IP协议栈的应用 WLAN无线网络应用
大纲
协议栈内部结构 IEEE802.15.4 标准和 ZigBee 协议协议栈软件总体设计网络层（NWK）设计应用层 MAC 层设计物理层（PHY）设计
ZigBee协议栈的实时性要求并不高，因此在设计任务调度程序时，OSAL只采用了轮询任务调度队列的方法来进行任务调度管理。
这个轮询就存在于osal_start_system( )函数中重视优先级的调度方式
do { if (tasksEvents[idx]) // Task is highest priority that is ready. { break; }
目前 TinyOS 系统支持的平台只有 ATMEL 公司的 AVR 系列、TI 公司的 MSP430系列。由于TinyOS操作系统还没有对Chipcon公司提供CC2430开发平台提供支持，因此，要在 CC2530 开发平台上使用 TinyOS 系统来开发 ZigBee 协议栈软件，就必须首先对 TinyOS 进行移植。
协议栈主要流程
见Zmain.c中的main函数

zIgbee协议栈浅析

#ifndef NONWK // Since the AF isn't a task, call it's initialization routine afInit(); #endif
// Initialize the operating system osal_init_system(); // Allow interrupts osal_int_enable( INTS_ALL ); // Final board initialization InitBoard( OB_READY ); // Display information about this device zmain_dev_info(); /* Display the device info on the LCD */ #ifdef LCD_SUPPORTED zmain_lcd_init(); #endif
简介： ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。 ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定
优点： ZigBee网络主要特点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。 ZigBee网络中的设备可分为协调器 (Coordinator)、汇聚节点(Router)、传感器节点(EndDevice)等三种角色
zIgbee典型的组网方式：
Z-Stack协议栈的开发一、开发环境的搭建：见详细的操作方法可以打开
二、Z-Stack协议栈工程文件的介绍下的
Source文件里存放的是我们自己编写的程序文件和协议栈自带的OSAL_SampleApp.c、 SampleApp.c、SampleApp.h、 SampleAppHw.h 文件。这里的SampleApp.c是我们最常用的文件，在这文件中我们可以在协议栈中加入并执行我们自己的功能程序。

zigbee协议栈的使用流程

Zigbee协议栈的使用流程1. 什么是Zigbee协议栈Zigbee协议栈是一种基于IEEE 802.15.4标准的低功耗、自组织的无线通信协议。

它被广泛应用于物联网设备、智能家居、工业自动化等领域。

Zigbee协议栈提供了一套完整的网络协议和通信机制，方便开发者在无线传感器网络中进行通信和数据交换。

2. Zigbee协议栈的使用流程Zigbee协议栈的使用流程可以分为以下几个步骤：步骤一：选择Zigbee协议栈在开始使用Zigbee协议栈之前，首先需要选择合适的Zigbee协议栈。

目前市面上有许多不同的Zigbee协议栈提供商，可以根据自己的需求选择适合的协议栈。

步骤二：准备开发环境在开始使用Zigbee协议栈之前，需要准备好相应的开发环境。

这包括硬件设备、开发工具以及相应的驱动程序。

一般来说，开发者需要购买Zigbee芯片和开发板，并安装相应的开发工具和驱动程序。

步骤三：编写应用程序一旦准备好开发环境，就可以开始编写Zigbee应用程序了。

首先，需要了解Zigbee协议栈的API和接口，理解Zigbee网络的特点和通信机制。

然后，根据具体需求，设计和实现相应的功能模块，例如网络配置、数据传输和安全性等。

步骤四：测试和调试编写完应用程序后，需要进行测试和调试，以确保程序的正确性和稳定性。

可以通过模拟器或者实际的Zigbee设备进行测试。

测试过程中需要注意检查网络连接、数据传输和异常情况处理等方面的功能。

步骤五：部署和运行在完成测试和调试后，就可以将应用程序部署到真实的Zigbee设备上了。

根据具体的部署场景，可能需要进行设备安装、网络配置和数据监控等工作。

一旦部署完成，就可以正式运行Zigbee协议栈，并进行数据交换和通信了。

3. 使用Zigbee协议栈的注意事项在使用Zigbee协议栈的过程中，需要注意以下几个方面：•理解Zigbee网络的拓扑结构和层次关系，合理设计网络拓扑和路由规划。

•注意设备之间的信号强度和信号干扰的问题，确保通信质量和稳定性。

ZigBee协议栈原理简介

第1章ZigBee协议栈原理2007 年4 月，德州仪器推出业界领先的ZigBee 协议栈（Z-Stack）。

Z-Stack 符合ZigBee2006 规范，支持多种平台，包括基于CC2420 收发器以及TI MSP430 超低功耗单片机的平台、CC2530 SOC 平台等。

Z-Stack 包含了网状网络拓扑的几近于全功能的协议栈，在竞争激烈的ZigBee 领域占有很重要地位。

4.1 Zigbee设备类型在 ZigBee 网络中存在三种逻辑设备类型：Coordinator(协调器)，Router(路由器)和End-Device(终端设备)。

ZigBee 网络由一个Coordinator 以及多个Router 和多个End_Device组成。

下图是一个简单的ZigBee 网络示意图。

其中黑色节点为Coordinator，红色节点为Router，白色节点为End-Device。

1、Coordinator(协调器)协调器负责启动整个网络。

它也是网络的第一个设备。

协调器选择一个信道和一个网络ID(也称之为PAN ID，即Personal Area Network ID)，随后启动整个网络。

协调器也可以用来协助建立网络中安全层和应用层的绑定(bindings)。

注意，协调器的角色主要涉及网络的启动和配置。

一旦这些都完成后，协调器的工作就像一个路由器。

2、Router(路由器)路由器的功能主要是：允许其他设备加入网络，多跳路由和协助它自己的由电池供电的子终端设备的通讯。

通常，路由器希望是一直处于活动状态，因此它必须使用主电源供电。

但是当使用树型网络模式时，允许路由间隔一定的周期操作一次，这样就可以使用电池给其供电。

3、End-Device(终端设备)终端设备没有特定的维持网络结构的责任，它可以睡眠或者唤醒，因此它可以是一个电池供电设备。

通常，终端设备对存储空间(特别是RAM)的需要比较小。

注意：在Z-Stack 1.4.1 中一个设备的类型通常在编译的时候通过编译选项(ZDO_COORDINATOR 和RTR_NWK)确定。

第六章 zigbee协议栈详解

学时：4
ZigBee协议栈详解
目标：本章在向学员介绍物联网体系中传输层所使用的相关技术，通过本课的学习，学员应该掌握如下知识： IP协议栈的应用 WLAN无线网络应用
大纲
协议栈内部结构 IEEE802.15.4 标准和 ZigBee 协议协议栈软件总体设计网络层（NWK）设计应用层 MAC 层设计物理层（PHY）设计
原语的概念
ZigBee 协议按照开放系统互联的 7 层模型将协议分成了一系列的层结构，各层之间通过相应的服务访问点来提供服务。这样使得处于协议中的不同层能够根据各自的功能进行独立的运作，从而使整个协议栈的结构变得清晰明朗。另一方面，由于 ZigBee 协议栈是一个有机的整体，任何 ZigBee 设备要能够正确无误的工作，就要求协议栈各层之间共同协作。因此，层与层之间的信息交互就显得十分重要。ZigBee 协议为了实现层与层之间的关联，采用了称为服务“原语”的操作。
Zigbee绑定操作
ZigBee协议ห้องสมุดไป่ตู้各层帧结构之间的关系
在 ZigBee 协议栈中，任何通信数据都是利用帧的格式来组织的。协议栈的每一层都有特定的帧结构。当应用程序需要发送数据时，它将通过 APS 数据实体发送数据请求到 APS。随后在它下面的每一层都会为数据附加相应的帧头，组成要发送的帧信息。
分裂、重新组装和可靠数据传输地址映射来自于64位IEEE地址和16位网络地址
ZigBee 设备对象（ZDO）
负责定义网络中设备的角色，如：协调器或者终端设备对绑定请求的初始化或者响应。在网络设备之间建立安全联系在网络中发现设备和决定供给哪个应用服务
实现这些功能，ZDO 使用 APS 层的 APSDE-SAP 和网络层的 NLME-SAP。ZDO 是特殊的应用对象，它在端点 (endpoint)0 上实现。

ZigBee协议栈OSAL介绍

讨论ZigBee协议栈的构成以及内部OSAL的工作机理。

ZigBee协议栈OSAL介绍操作系统抽象层OSAL常用术语：1.资源（Resource）：任何任务所占用的实体都叫资源，如变量、数组、结构体2.共享资源（Shared Resource）：两个或两个以上任务使用的资源，为防止破坏资源，任务在操作共享资源时是独占状态。

3.任务（Task）：即线程，简单的程序的执行过程。

任务设计时将问题尽可能分成多个任务，每个任务独立完成某项功能，同时赋予优先级、CPU寄存器和堆栈空间。

一般一个任务设计为一个无限循环。

4.多任务运行（Muti-task Running）：其实同一时刻只有一个任务运行。

5.内核（Kernel）：内核负责管理各个任务。

包括：分配CPU时间；任务调度；任务间的通信。

6.互斥（Mutual Exclusion）：多任务通信最常用方法是共享数据结构。

保护共享资源常用的方法：关中断；使用测试并置位指令（T&S指令）；禁止任务切换；使用信号量；7.消息队列（Message Queue）：用于任务间传递消息。

OSAL提供如下功能：任务注册、初始化和启动；任务间的同步、互斥；中断处理；储存器分配和管理；OSAL运行机理：OSAL就是一种支持多任务运行的系统资源分配机制。

OSAL是一种基于事件驱动的轮询式操作系统。

、void osal_start_system(void)是ZigBee协议栈的灵魂，不断的查看事件列表，如果有事件发生就调用相应的事件处理函数。

SYS_EVENT_MSG是一个事件集合，是由协议栈定义的事件，即系统强制事件（Mandatory Events），它的定义为：#define SYS_EVENT_MSG 0x8000；它包含如下事件：AF_INCOMING_MSG_CMD 收到一个新的无线数据ZDO_STATE_CHANGE 网络状态发生变化事件，利用它判断终端加入网络后何时向协调器发送数据包。

ZigBee知识无线龙

1.协议栈工作流程和无线收发控制LED实验内容：1. ZigBee 协议栈简介2. 如何使用ZigBee 协议栈3. ZigBee 协议栈的安装、编译与下载4. 协议栈无线收发控制LED5. 协议栈工作流程实现现象：协调器、终端上电，组网成功后D1 灯闪烁1. ZigBee 协议栈简介什么是ZigBee 协议栈呢？它和ZigBee 协议有什么关系呢?协议是一系列的通信标准，通信双方需要共同按照这一标准进行正常的数据发射和接收。

图1 展示了ZigBee 无线网络协议层的架构图。

ZigBee 的协议分为两部分，IEEE 802.15.4 定义了PHY（物理层）和MAC（介质访问层）技术规范；ZigBee联盟定义了NWK（网络层）、APS（应用程序支持子层）、APL（应用层）技术规范。

ZigBee协议栈就是将各个层定义的协议都集合在一直，以函数的形式实现，并给用户提供API(应用层)，用户可以直接调用。

图1 ZigBee 无线网络协议层2. 如何使用ZigBee 协议栈协议栈是协议的实现，可以理解为代码，函数库，供上层应用调用，协议较底下的层与应用是相互独立的。

商业化的协议栈就是给你写好了底层的代码，符合协议标准，提供给你一个功能模块给你调用。

所以当你做具体应用时，不需要关心协议栈是怎么写的，里面的每条代码是什么意思。

除非你要做协议研究。

每个厂商的协议栈有区别，也就是函数名称和参数可能有区别，这个要看具体的例子、说明文档。

见过的最浅显易懂的ZigBee协议栈解析

见过的最浅显易懂的ZigBee协议栈解析ZigBee技术是物联网领域最常用的无线技术之一，如果我们要做基于ZigBee技术的物联网应用，最好对ZigBee协议栈有一个基本的了解。

这篇文章对ZigBee协议栈做一个简单明了的介绍。

概述本文准备介绍的ZigBee协议栈是ZigBee2007，也是目前业界最常用的标准版本，对于ZigBee协议栈的演进历程，可以参加《5分钟了解Zigbee的前世今生》。

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。

ZigBee协议栈图示在ZigBee协议栈的图示中，我们还可以发现有很多圆角矩形，都带有SAP的字样。

SAP的意思就是服务接入点（Service Access Point）的意思，是协议栈层与层之间的接口，协议栈都是分层结构的，接口就是层与层之间的沟通渠道。

协议栈相邻的上下层之间一般都有两个接口，也就是两个SAP。

名字中带字母D的SAP是数据接口，负责层间数据传输；名字中带字母M的SAP是管理接口，供上层或协议栈的管理平面对该层进行控制，比如进行一些参数配置，或读取状态等。

PHY & MAC & NWKZigBee2007协议栈的物理层及MAC层都是IEEE802.5.14-2003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；有了物理层，就有了一个实现点到点之间的信号发射与接收的基础，没有物理层协议，设备间是根本没有办法通信的，有可能都不在一个频段上。

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，大家没有个规矩，就会发生信号冲突，谁都没法正常传输数据了。

ZigBee协议栈的分析与设计

ZigBee协议栈的分析与设计ZigBee协议栈的分析与设计引言随着物联网的不断发展，无线传感器网络（WSN）得到了广泛的应用。

ZigBee作为一种低功耗、短距离、低带宽的无线通信协议，逐渐成为物联网中最受欢迎的通信协议之一。

本文将对ZigBee协议栈进行深入的分析与设计，以期更好地理解其工作原理并提供一种优化方案。

一、ZigBee协议栈的结构与功能1. ZigBee协议栈结构ZigBee协议栈由两部分组成：上层和下层。

上层包括应用层（Application Layer）、网络层（Network Layer）和安全层（Security Layer）。

下层包括物理层（Physical Layer）和介质访问控制层（Media Access Control Layer）。

2. ZigBee协议栈功能- 物理层（Physical Layer）：负责将数据转换为无线信号，通过无线传输介质进行通信。

ZigBee协议栈支持多种物理层标准，例如2.4GHz、900MHz和868MHz等。

- 介质访问控制层（Media Access Control Layer）：负责数据帧的分发和接收，同时处理多跳中继和协议转发。

- 网络层（Network Layer）：提供网络拓扑管理、路由选择、数据包传输和安全性等功能。

ZigBee协议栈使用了Ad-hoc On-Demand Distance Vector（AODV）路由协议来实现自组网和动态路由选择。

- 应用层（Application Layer）：定义应用程序的协议和接口，包括设备发现、网络配置、设备控制等功能。

- 安全层（Security Layer）：提供数据加密和认证等安全机制，确保通信的可靠性和机密性。

二、ZigBee协议栈的分析1. 物理层分析ZigBee协议栈采用低功耗、短距离的射频通信技术。

2.4GHz频段是其最常用的无线传输介质，具有广泛的应用领域。

ZigBee协议栈使用了Direct Sequence Spread Spectrum （DSSS）技术来提高抗干扰性能。

ZigBee协议栈NV操作

NV操作实验
static void rxCB(unit8 port,uint8 event); { Uint8 value_read;//定义一个变量从用于从NV存储器读取数据。 uint8 value=18;//要写入的NV条目数据 uint8 uartbuf[2];//定义一个缓冲区用于存放读取数据 uint8 cmd[6];//定义一个命令缓冲区，存放读取的命令 HalUARTRead（0,cmd，6）读取的命令放在cmd数组中
#include "hal_key.h" #include "sensor.h" #ifdef EXSENSOR #include "exsensor.h" #endif #include "hal_adc.h" #include "MT_UART.h #include”OSAL_Nv.h”//添加代码
uint8 value=20; //添加写入NV条目变量 …………………………………………. case SPI_INCOMING_ZTOOL_PORT: HalUARTRead( MT_UART_DEFAULT_PORT,R_Buffer.data, 16 ); if( osal_nv_item_init(TEST_NV,1,NULL) == ZSUCCESS ) {
NV操作函数
Uint8 osal_nv_write(uint16 id,uint16 ndx,uint16,len,void*buf) 这个是NV写入函数。该函数4个参数含义如下： Uint16 id：NV条目ID号； Uint16 ndx：距离条目开始地址的偏移量； Uint16len：要写入的数据长度； Void*buf：指向存放写入数据缓冲代码：

Zigbee协议栈RexBee详解

目录一RexBee基本使用说明 (1)二组网节点查看及通过无线配置其他节点参数 (10)三网络拓扑图及节点路径查看 (13)四巧用NETWORK软件进行组命令帧 (14)一RexBee基本使用说明拿到模块，如果配合我们的开发板，那使用非常方便，如果没有开发板，那也非常简单，只需连RX,TX,VCC,GND这4根线到你们的MCU，就能跟你们进行串口通信，,外观如下图：1如果是有我们开发板，那么将模块插到我们开发板，接上电源，然后开发板上的LED灯会闪烁，说明模块正常运行，接上串口连接到电脑，然后选择相应COM口即可。

有开发板的话，可以略过2,3,4步骤，直接看第5步。

如果没有我们开发板，那么接着往下看。

2首先要找到每个模块的RX,TX,VCC,GND引脚。

1）增强型插针和标准型插针模块（REX3D&REX3DP）的引脚是兼容的，引脚位置如图：1,2引脚为VCC；27,28引脚为GND；13引脚为RX；16引脚为RX；2）增强型贴片和标准型贴片模块（REX3S&REX3SP）的引脚也是兼容的，引脚位置如图：1,2引脚为VCC；30,31,32引脚为GND；18引脚为RX；19引脚为RX；3）超小型模块（REX3U）引脚图：3找到了这4根引脚后，那么只需将他们跟你们的MCU相连即可。

我们的TX接你们的RX，我们的RX接你们的TX，注意，我们的芯片电压是3.3V，如果你们MCU 是5V的话，需要做转换哦，详见各模块Datasheet。

4按上图连接后，然后配置下串口波特率，你们的MCU就能跟我们的模块进行通信了。

5我们的COO的波特率是115200,8,N,1，ROUTER跟ZED的波特率是9600,8,N,1.配置好波特率后，终于可以与我们模块进行通信了。

首先，打开串口调试助手，选择相应COM口。

首先发送AT+VER查看本身是什么节点类型，在发送AT+GETINFO查看工作在什么信道和PANID下（ZIGBEE设备只有在相同的PANID和信道下才能进行通信）发现PANID跟CH相同，那么就可以进行通信了，比如COO要发送01 02 03 04 05 06 到ROUTER，ROUTER收到数据后给COO回复06 05 04 03 02 01，那么直接在COO端发送01 02 03 04 05 06，然后在ROUTER端发送06 05 04 03 02 01即可。

Zigbee协议栈中文说明免费

1.概述1.1解析ZigBee堆栈架构ZigBee堆栈是在IEEE 802.15.4标准基础上建立的，定义了协议的MAC和PHY层。

ZigBee设备应该包括IEEE802.15.4(该标准定义了RF射频以及与相邻设备之间的通信)的PHY和MAC层，以及ZigBee堆栈层：网络层(NWK)、应用层和安全服务提供层。

图1-1给出了这些组件的概况。

1.1.1ZigBee堆栈层每个ZigBee设备都与一个特定模板有关，可能是公共模板或私有模板。

这些模板定义了设备的应用环境、设备类型以及用于设备间通信的簇。

公共模板可以确保不同供应商的设备在相同应用领域中的互操作性。

设备是由模板定义的，并以应用对象(Application Objects)的形式实现(见图1-1)。

每个应用对象通过一个端点连接到ZigBee堆栈的余下部分，它们都是器件中可寻址的组件。

图1-1 zigbe堆栈框架从应用角度看，通信的本质就是端点到端点的连接(例如，一个带开关组件的设备与带一个或多个灯组件的远端设备进行通信，目的是将这些灯点亮)。

端点之间的通信是通过称之为簇的数据结构实现的。

这些簇是应用对象之间共享信息所需的全部属性的容器，在特殊应用中使用的簇在模板中有定义。

图1-1-2就是设备及其接口的一个例子：图1-1-2每个接口都能接收(用于输入)或发送(用于输出)簇格式的数据。

一共有二个特殊的端点，即端点0和端点255。

端点0用于整个ZigBee设备的配置和管理。

应用程序可以通过端点0与ZigBee 堆栈的其它层通信，从而实现对这些层的初始化和配置。

附属在端点0的对象被称为ZigBee设备对象 (ZD0)。

端点255用于向所有端点的广播。

端点241到254是保留端点。

所有端点都使用应用支持子层(APS)提供的服务。

APS通过网络层和安全服务提供层与端点相接，并为数据传送、安全和绑定提供服务，因此能够适配不同但兼容的设备，比如带灯的开关。

6-Zigbee协议栈

ZigBee/IEEE802.15.4规格架构
IEEE 802.15.4无线个人局域网络的架构
• 一般在IEEE 802.15.4网络拓朴上，功能方面又可区分为两种型态
– 全功能装置(Full-Function Device；FFD) • FFD之节点具备控制器之功能提供资料交换
– 精简型装置(Reduced-Function Device；RFD) • RFD则是只能单纯地传送资料给予FFD或是从FFD接受简单资料。RFD多用在简单的电灯开关或是感测节点的侦测上。
– Include目录下主要包含各个硬件模块的头文件，
– Target 目录下的文件是跟硬件平台相关的。
• (3)MAC
– 包含MAC层的参数配置文件及其MAC的 LIB库的函数接口文件
TI Z-Stack软件架构
• （4）MT:监控调试层目录
– 该目录下的文件主要用于调试目的，及实现通过串口调试各层，与各层进行直接交互。
• 将数百个sensor布署于森林中，以对任何火灾地点的判定提供最快的讯息。
• sensor network能提供遭受化学污染的位置及检定出何种化学污染，不需要人亲自冒险进入受污染区。
• 水灾判定。 • 监测空气污染、水污染及土壤污染。 • 生态上的监控，例如生物栖息地与觅食习惯。
TI Z-Stack简介
TI Z-Stack软件架构
• Z-Stack的main函数在ZMain.c中，总体上来说，它一共做了两件工作，一个是系统初始化，即由启动代码来初始化硬件系统和软件构架需要的各个模块，另外一个就是开始执行操作系统实体。
TI Z-Stack软件架构
• 在项目中组织Z-Stack文件