zigbee的系统结构和组网方式
Zigbee组网流程——理论
星形网络和树型网络可以看成是网状网络的一个特殊子集，所以接下来分析如何组建一个Zigbee网状网络。
组建一个完整的Zigbee网络分为两步：第一步是协调器初始化一个网络；第二步是路由器或终端加入网络。
加入网络又有两种方法，一种是子设备通过使用MAC层的连接进程加入网络，另一种是子设备通过与一个先前指定的父设备直接加入网络。
一、协调器初始化网络协调器建立一个新网络的流程如图1所示。
图1 协调器建立一个新网络1、检测协调器建立一个新的网络是通过原语NLME_NETWORK_FORMATION.request发起的，但发起NLME_NETWORK_FORMATION.request原语的节点必须具备两个条件，一是这个节点具有ZigBee协调器功能，二是这个节点没有加入到其它网络中。
任何不满足这两个条件的节点发起建立一个新网络的进程都会被网络层管理实体终止，网络层管理实体将通过参数值为INVALID_REQUEST的NLME_NETWORK_FORMATION.confirm的原语来通知上层这是一个非法请求。
2、信道扫描协调器发起建立一个新网络的进程后，网络层管理实体将请求MAC子层对信道进行扫描。
信道扫描包括能量扫描和主动扫描两个过程。
首先对用户指定的信道或物理层所有默认的信道进行一个能量扫描，以排除干扰。
网络层管理实体将根据信道能量测量值对信道进行一个递增排序，并且抛弃能量值超过了可允许能量值的信道，保留可允许能量值内的信道等待进一步处理。
接着在可允许能量值内的信道执行主动扫描，网络层管理实体通过审查返回的PAN描述符列表，确定一个用于建立新网络的信道，该信道中现有的网络数目是最少的，网络层管理实体将优先选择没有网络的信道。
如果没有扫描到一个合适的信道，进程将被终止，网络层管理实体通过参数仠为STARTUP_FAILURE的NLME_NETWORK_FORMATION.confirm的原语来通知上层初始化启动网络失败。
亿佰特(Ebyte)-ZigBee无线模块组网典型应用(ZigBee组网应用)
1.ZigBee技术简介ZigBee是一种短距离，低功耗，低速率，低成本的一种无线自组网通信技术。
2.ZigBee网络特点ZigBee网络有如下特点：低功耗，自组网，多跳路由，高安全，抗干扰能力强……3.ZigBee网络角色3.1协调器ZigBee协调器（英文名：ZigBee Coordinate，通常简写为：ZC）。
协调器在ZigBee网络中，有且只能有一个协调器，它在网络中起了网络搭建和网络维护的功能。
是整个网络的中心枢纽。
是等级最高的父节点。
3.2路由器ZigBee路由器（英文名：ZigBee Router，通常简写为：ZR），路由器在ZigBee网络中既可以充当父节点，也可以充当子节点，有信息转发和辅助协调器维护网络的功能。
3.3终端ZigBee终端（英文名：ZigBee End-Device，通常简写为：ZED），终端在ZigBee网络中，其功能最为简单，只能加入网络，为最末端的子节点设备。
只能与其父节点进行通信，如果两个终端之间需要通信，必须经过父节点进行多跳或者单跳通信。
是ZigBee网络中可允许存在的数量最多的节点，也是唯一允许低功耗的网络设备。
4.ZigBee拓扑结构ZigBee根据网络结构可分为三种，即：星状网络、树状网络和网状网络。
4.1星状网络ZigBee星状网络在ZigBee网络中属于一种最为简单的网络拓扑结构。
包含一个协调器（中心节点）和若干个路由器和终端（附属节点）组成。
该结构如下图所示：该结构网络中，每个附属节点只能与中心节点通信，如果需要两个附属节点之间通信，必须经过中心节点进行数据转发。
4.2树状网络ZigBee树状网络包含一个协调器，若干个路由器和终端组成。
其网络拓扑结构如下图所示：ZigBee树状网络可以看做多个星状网络组成，每个树杈分支处（带节点的路由器）可看做组成星状网络的“中心节点”，每个字设备只能与其父节点通信，最高级的父节点为协调器。
在树状网络中，协调器将整个网络搭建起来，路由器作为承接点，将网络以树状向外扩散。
ZigBee协议
ZigBee协议协议名称：ZigBee协议一、引言ZigBee协议是一种低功耗、低速率的无线通信协议，旨在为物联网设备提供可靠、安全的无线通信能力。
本协议旨在规范ZigBee网络的组网方式、通信协议、安全机制等内容，以确保设备之间的互操作性和数据传输的可靠性。
二、范围本协议适用于基于ZigBee技术的物联网设备，包括但不限于传感器、执行器、智能家居设备等。
三、术语定义1. ZigBee：一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信技术，用于低功耗、低速率的短距离通信。
2. ZigBee设备：采用ZigBee技术的物联网设备，包括终端设备和协调器设备。
3. 终端设备：指无线传感器节点或执行器节点，可以通过协调器设备进行通信。
4. 协调器设备：指ZigBee网络中的主节点，负责网络的管理和协调。
四、ZigBee网络组网方式1. 网络拓扑结构：ZigBee网络采用星型、树型或网状拓扑结构，由一个协调器设备和若干终端设备组成。
2. 网络组网方式：ZigBee网络可以通过协调器设备进行主动组网，也可以通过设备之间的自组织方式进行动态组网。
3. 网络扩展性：ZigBee网络支持网络的扩展，可以通过添加更多的终端设备或协调器设备来扩大网络规模。
五、ZigBee通信协议1. ZigBee帧格式：ZigBee通信采用帧格式进行数据传输，包括帧起始符、帧控制字段、目标地址字段、源地址字段、帧有效载荷和帧校验字段等。
2. 数据传输方式：ZigBee通信支持广播传输、单播传输和多播传输三种方式，根据实际应用需求选择合适的传输方式。
3. 数据传输速率：ZigBee通信的数据传输速率根据设备所采用的射频通信频段和通信距离进行调整，一般在10-250 kbps之间。
4. 网络协议栈：ZigBee通信采用分层的网络协议栈，包括物理层、介质访问控制层、网络层和应用层，以实现数据的可靠传输和网络的管理。
六、ZigBee安全机制1. 密钥管理：ZigBee网络使用密钥管理机制来确保通信的安全性，包括密钥生成、密钥分发和密钥更新等操作。
zigbee组网方案
zigbee组网方案Zigbee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低功耗、低速率、短距离无线通信技术。
Zigbee通信协议通常被应用于物联网领域，而Zigbee组网方案则是实现这一点的关键。
一、Zigbee技术的优势Zigbee组网方案之所以受到广泛的关注和应用，是因为它具有以下的优势：1.低功耗：Zigbee是一种低功耗的无线通信技术，通过使用短时间的周期性传输来降低功耗，同时在通信过程中会控制射频功率，以达到更低的能耗。
2.价格低廉：Zigbee组网所需要的硬件和软件的成本都非常低廉，这使得它在普通家庭生活中得到了广泛的应用。
3.简单的网络拓扑：Zigbee的组网拓扑结构非常简单，由于其支持多种不同的拓扑结构，因此适用于各种不同的应用场景。
4.安全可靠：Zigbee具有高度的安全性和可靠性，支持多种不同的加密方式，能够保证网络传输的安全性和数据的完整性。
二、Zigbee组网方案的组成部分Zigbee的组网方案由三个不同的组成部分组成：1.协调器（Coordinator）：负责管理整个Zigbee网络，具有最高的权限和范围。
在Zigbee网络中只有一个协调器。
2.路由器（Router）：负责转发和路由信息，具有一定的范围和权限。
在Zigbee网络中可有多个路由器。
3.端节点（End Device）：具有最低的范围和权限。
在Zigbee 网络中可以有多个端节点。
三、Zigbee组网方案的拓扑结构Zigbee支持多种不同的拓扑结构，包括：1.星型拓扑结构（Star Topology）：所有设备都连接到一个中心节点（协调器）。
2.网状拓扑结构（Mesh Topology）：所有设备都连接到其他设备，形成一个复杂的网络结构。
3.混合拓扑结构（Hybrid Topology）：网状拓扑结构和星型拓扑结构的混合。
四、Zigbee组网方案的应用场景Zigbee组网方案通常应用于以下场景：1.智能家居系统：Zigbee组网技术可以使设备之间更方便地进行连接和通信，从而实现安全、便捷、节能等目标。
zigbee组网方案
zigbee组网方案Zigbee组网方案简介Zigbee是一种低功耗、近距离的无线通信技术，主要应用于物联网领域。
它基于IEEE 802.15.4标准，通过无线信号传输数据，可以实现设备之间的互联和通信。
本文将介绍Zigbee组网的原理以及常见的组网方案。
Zigbee组网原理Zigbee组网主要由三个组成部分组成：协调器（Coordinator），路由器（Router）和终端设备（End Device）。
协调器是整个网络的中心，负责管理和控制整个网络，并在必要时与外部网络通信。
路由器可以通过多跳方式将数据传输到不同的节点，终端设备是网络中的终端节点，主要用于数据的采集和传输。
Zigbee网络采用星状拓扑结构，协调器位于网络的中心，路由器和终端设备通过与协调器的连接来建立网状拓扑结构。
这种结构可以保证网络的稳定性和可靠性。
组网过程中，首先需要进行网络的初始化和配置。
协调器将会发出一个网络启动信号，其他设备在接收到信号后可以加入已有网络或创建一个新的网络。
随后，设备会通过Zigbee的网络协议进行数据的传输和交换。
协议包括了设备之间的通信规则、数据的格式和传输的方式。
Zigbee组网方案Zigbee组网方案有两种常见的方式：单主结构和多主结构。
单主结构在单主结构中，只有一个协调器作为网络的中心，其他设备通过与协调器的连接来进行通信。
这种结构的优点是简单和易于部署，适用于规模较小的网络。
然而，由于只有一个协调器，整个网络的稳定性和可靠性会受到限制。
多主结构多主结构中，可以有多个协调器作为网络的中心。
这种结构的优点是能够提供更高的灵活性和可扩展性，并且可以实现区域之间的连接和通信。
每个协调器都可以管理一部分设备和节点，通过多跳方式实现数据的传输。
然而，多主结构的部署和管理相对复杂，需要更多的设备和资源。
Zigbee网络拓扑结构除了单主结构和多主结构之外，Zigbee还支持多种拓扑结构，包括星状、网状、树状和混合结构。
ZigBee技术的网络拓扑结构
ZigBee技术的网络拓扑结构ZigBee技术的网络拓扑结构2010-04-06 11：53ZigBee技术网络有两种网络拓扑结构：星型的拓扑结构和对等的拓扑结构。
星型拓扑网络结构有一个叫做PAN主协调器的中央控制器和多个从设备组成，主协调器必须为一个完整功能的设备，从设备既可为完整功能设备也可为简化功能设备，在实际应用中，应根据具体应用情况，采用不同功能的设备，合理的构造通信网络。
在网络通信中，通常将这些设备分为起始设备或者终端设备，PAN主协调器既可作为起始设备、终端设备，也可以作为路由器，它是PAN网络的主要控制器。
在任何一个拓扑网络上，所有设备都有唯一的64位长地址码，该地址码可以在PAN中用于直接通信，或者当设备发起连接时，可以将其转变为16位的短地址码分配给PAN设备，因此，在设备发起连接时，应采用64位的长地址码，只有在连接成功后，系统分配了PAN的标识符后，才能采用16位的短地址进行连接，因此，短地址吗是一个相对地址码，长地址码是一个绝对地址码。
在ZigBee技术应用中，PAN主协调器是主要的耗能设备，而其他从设备均采用电池供电，ZigBee技术的星型拓扑结构通常在家庭自动化、PC外围设备、玩具、游戏以及个人健康检查等方面得到应用。
对等的拓扑网络机构中，同样也存在一个PAN主设备，但该网络不同于星型拓扑网络结构，在该网络中的任何一个设备只要是在它的通信范围内，就可以和其它设备进行通信。
对等拓扑网络结构能够构成较为复杂的网络结构，例如，网孔拓扑网络结构，这种对等拓扑网络结构在工业监测和控制、无线传感器网路偶、供应物资跟踪、农业智能化，以及安全监控等方面都有广泛的应用。
一个对等网络的路由协议可以是基于Ad hoc技术的，也可以是自组织式的和自恢复的，并且，在网络中各个设备之间发送消息时，可通过多个中间设备中继的方式进行传输，即通常称为多跳的传输方式，以增大网络的覆盖范围。
其中，组网的路由协议，在ZigBee网络层中没有给出，这样为用户的使用提供了更为灵活的组网方式。
Zigbee组网实验报告
Zigbee组网实验一．实验目的1.了解zigbee网络2.掌握zigbee节点程序下载方式3.掌握如何组建zigbee星状网络二．实验意义通过实验了解zibee网络的特点，体会其组网及通信过程三．实验环境PC机一台(内安装IAR环境)智能网关一个ZigBee节点ZigBee仿真器一套四．实验原理每一个星状网络中只有一个协调器，当协调器被激活后，它就会建立一个自己的网络。
其它位于协调器附近的zigbee节点，如果与该协调器处于同一信道，则会自动加入到该网络当中。
五．实验步骤一、认识实验设备以及下载设备连接连接线路如图所示：二、Zigbee网络组建1、协调器下载协调器在本套智能家居系统中担任信息收集与传输的工作，它和每个ZigBee模块进行无线通讯，并将信息传送给智能网关，同时也将网关的控制指令发送给各个模块。
我们首先将一个ZigBee模块下载成协调器，具体步骤如下：（1）打开“\实验程序\协调器\Projects\zstack\Samples\collector SimpleApp 1.25\ CC2430DB\SimpleApp.eww”。
如图1-6所示：（2）不同的实验小组选择自己所分配的信道。
点击左侧的文件导航栏，找到tools文件夹，打开其中的文件f8wConfig.cfg，找到自己小组的信道，将行的注释去掉，并且确认其他各个信道代码均为注释状态。
更改完信道之后，在菜单栏中选择Project\Rebuild All进行编译，编译完成后生成的HEX 文件保存在\实验程序\协调器\Projects\zstack\Samples\collectorSimpleApp1.25\CC2430DB\SimpleCollectorEB\Exe 中。
（3）更改完信道之后，在菜单栏中选择Project\Rebuild All进行编译，编译完成后生成的HEX文件保存在\实验程序\协调器\Projects\zstack\Samples\collectorSimpleApp1.25\CC2430DB\SimpleCollec torEB\Exe中；（4）打开smartRF下载软件，如图所示，按照图将下载设备的各个线连接好，之后按一下下载器（也就是白色盒子）上面的黑色按钮，则下载界面中将会识别到要与下载器相连接的zigbee模块芯片，如图所示，对相关条件进行勾选；2.其它zigbee终端节点的下载Zigbee终端节点在上电后自动加入到处于同一信道的zigbee协调器所组建的zigbee网络当中。
zigbee协议体系结构
竭诚为您提供优质文档/双击可除zigbee协议体系结构篇一：zigbee协议架构根据应用和市场需要定义了zigbee协议的分层架构，其协议的体系结构如图1所示，其中物理层（physicallayer，phy）和媒介访问控制层（mediumaccesscontrolsub-layer,mac）是由ieee802.15.4-20xx标准定义的，在这个底层协议的基础上zigbee联盟定义了网络层（networklayer,phy）和应用层（applicationlayer,apl）架构.图1zigbee协议栈体系结构物理层规范物理层定义了它与mac层之间的两个接口：数据服务接口pd-sap和管理服务接口plme-sap，其中pd-sap接口还为物理层提供了相应的数据服务，负责从无线物理信道上收发数据，而plme-sap接口同时为物理层提供相应的管理服务，用于维护一个由物理层相关数据组成的数据库。
物理层负责数据的调制、发送和接收、空闲信道评估（clearchannelassessment,cca）信道能量的监测（energydetect,ed）和链接质量指示（linkqualityindication，lqi）等。
物理层帧结构由同步头、物理层帧头和物理层有效载荷三部分组成，如表1所示。
同步头又包括32bit的前同步码和8bit的帧定界符，前同步码用来为数据收发提供码元或数据符号的同步；帧界定符用来标识同步域的结束及数据的开始。
物理层帧头包括7bit的帧长度和1bit的预留位，帧长度定义了物理层净荷的字节数。
物理层有效载荷就是mac层的帧内容。
表一物理层帧格式媒体接入控制层规范mac层定义了它与网络层之间的接口，包括提供给网络层的数据服务接口mlde-sap和管理服务接口mlme-sap，同时提供了mac层数据服务和mac层管理服务。
mac层数据服务主要实现数据帧的传输；mac层管理服务主要负责媒介访问控制、差错控制等。
如何实现ZigBee快速组网？
如何实现ZigBee快速组网？真想一键组网，真想让它自组网，真不想看繁琐的组网协议，究竟如何快速实现ZigBee 组网，请看图！Zigbee的前身是1998年由 INTEL、lBM等产业巨头发起的“ Homer flite”技术，随着我国物联网正进入发展的快车道，ZigBee也正逐步被国内越来越多的用户接受。
但在发展上还是有很多的挑战，比如说如何最大化发挥ZigBee组网优势？Zigbee技术的主要特点是支持自组网能力强，自恢复能力强，因此，对于井下定位，停车场车位定位，室外温湿度采集，污染采集等应用非常具有吸引力。
图 1 ZigBee在智慧停车应用组建一个完整的ZigBee网络包括两个步骤：网络初始化、节点加入网络。
其中节点加入网络又包括两个步骤：通过与协调器连接入网和通过已有父节点入网。
图 2 ZigBee网络拓扑结构网络初始化流程：↖确定网络协调器；↖进行信道扫描过程；↖设置网络ID；节点通过协调器加入网络：↖查找网络协调器；↖发送关联请求命令（Associaterequest command）；↖等待协调器处理；↖发送数据请求命令；↖回复组网确认；节点通过已有节点加入网络ZLG致远电子基于Silicon Lab EFR32MG芯片设计的ZM32系列ZigBee模块，充分发挥ZigBee协议优势，结合致远电子在无线行业积累创新，可为客户提供三种不同组网方式。
手动组网图 3 手动组网流程图配置网络参数：◆选择工作类型：协调器要先保存好配置参数，成为网络内第一台物理设备；◆配置通道号；◆配置网络号 (PAN ID)；图 4 分别设置模块配置提交保存当设备的本地地址变成非 0xFFFF 时，设备入网成功。
图 5 路由与终端设备成功入网图 6 测试实例普通自组网图 7 主机与从机模块普通自组网流程图图 8 配置模块工作类型图 9 启用自组网功能✧控制协调器组网●在协调器所在的 DEMO Board 上找到 S2，按下至少 3 秒后放开，然后观察DEMO Board 上 STATE LED 是否从闪烁 4 下，变成闪烁 2 下；（如果还是闪烁 4 下，请重新按下 S2 3 秒）；●在协调器所在的 DEMO Board 上找到 S3，一直按着不要松开，STATE LED 从闪烁 2下，变成闪烁 1 下；此时协调器允许新设备加入网络；图 10 控制协调器允许入网使用配置工具获取设备信息，协调器已经自动设置了唯一网络号信息；图 11 协调器设置网络PAN ID图 12 控制路由/终端设备组网●在路由/终端设备所在的 DEMO Board 上找到 S3，按下至少 100 ms 后放开；●观察DEMO Board 上 STATE LED 是否从闪烁 4 下，到闪烁 3 下，最后闪烁 2下；●如果还是闪烁 4 下，检查协调器是否一直按着按钮 S3；图 13 网络建立成功模块信息此时，使用配置工具获取设备信息，本地地址已自动设置，表示网络建立成功。
zigbee相关知识点
Zigbee相关知识点介绍Zigbee是一种低功耗的、短距离通信协议，被广泛应用于物联网领域。
它基于IEEE 802.15.4标准，具有自组网、低功耗和安全性等特点。
本文将介绍Zigbee的相关知识点，让我们一起来了解一下吧！1. Zigbee网络拓扑结构Zigbee网络采用了星型、网状和混合型等多种拓扑结构。
其中，星型拓扑是最简单的一种，由一个集中器（Coordinator）和多个终端设备组成，所有通信都通过集中器进行。
网状拓扑则允许设备之间直接通信，具有更高的可靠性和扩展性。
混合型拓扑则是星型和网状拓扑的结合，能够满足不同应用场景的需求。
2. Zigbee通信协议栈Zigbee通信协议栈包括物理层、MAC层、网络层和应用层。
物理层负责无线信号的发送和接收，MAC层处理数据包的传输和接收，网络层负责路由和组网，应用层则定义了不同应用场景下的具体协议。
3. Zigbee设备类型Zigbee设备可以分为三类：协调器（Coordinator）、路由器（Router）和终端设备（End Device）。
协调器是网络的核心，负责管理整个网络；路由器负责中继数据包和扩展网络覆盖范围；终端设备是最简单的设备，通常用于传感器和执行器等简单应用中。
4. Zigbee网络组网过程Zigbee网络的组网过程包括设备加入网络、设备发现、设备配置和网络优化等步骤。
首先，设备通过协调器加入网络，然后进行设备发现，找到附近的邻居设备。
接下来，设备需要进行配置，包括分配独立的网络地址、选择频道和设置传输速率等。
最后，网络需要进行优化，包括路由表的维护和能量管理等。
5. Zigbee应用场景Zigbee在物联网领域有广泛的应用场景，如智能家居、工业自动化和智能农业等。
在智能家居中，Zigbee可用于智能灯光控制、智能门锁和温湿度传感器等。
在工业自动化中，Zigbee可用于无线传感器网络和远程监测等。
在智能农业中，Zigbee可用于土壤湿度监测和灌溉控制等。
zigbee的系统结构和组网方式
简介ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据传输速率的无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案。
ZigBee是建立在IEEE 802.15.4标准之上,它确定了可以在不同制造商之间共享的应用纲要。
IEEE 802。
15.4标准定义了ZigBee协议的PHY层和MAC层。
PHY层规范确定了在2.4GHz（全球通用的ISM频段)以250kb/s的基准传输率工作的低功耗展频无线电以及另有一些以更低数据传输率工作的915MHz(北美的ISM频段）和868MHz（欧洲的ISM频段）的实体层规范。
MAC层规范定义了在同一区域工作的多个IEEE 802。
15。
4无线电信号如何共享空中通道。
为了促进ZigBee技术的发展,2001年8月成立了ZigBee联盟，2002年下半年,英国Invensys公司、日本三菱电子公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司四大巨头共同宣布，它们将加入“ZigBee联盟”，目前该联盟已经有150多家成员，以研发名为ZigBee的下一代无线通信标准.正如前面所述，ZigBee不仅仅只是802。
15.4的名字，IEEE 802。
15.4仅处理低级MAC层和PHY层协议，所以ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化，还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识。
ZigBee的组成和构网方式1。
FFD和RFD利用zigbee技术组件的无线个人区域网(WPAN）是一种低速率的无线个人区域网（LR WPAN），这种低速率个人区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。
在一个LR WPAN网络中，可同时存在两种不同类型的设备,一种是具有完整功能的设备（FFD），另一种是简化功能的设备(RFD）。
在网络中，FFD通常有3中工作状态：（1）作为个人区域网络（PAN)的主协调器；(2)作为一个普通协调器；（3)作为一个终端设备。
FFD可以同时和多个RFD或其他FFD通信。
zigbee解决方案
ZigBee解决方案简介ZigBee是一种低功耗、低数据率、短距离无线通信技术，旨在为物联网设备提供可靠的无线连接。
ZigBee协议基于IEEE 802.15.4标准，并提供构建各种物联网应用的解决方案。
本文将介绍ZigBee的工作原理、应用场景以及如何实施ZigBee解决方案。
工作原理ZigBee网络由一个协调器（Coordinator）、若干个路由器（Router）和若干个终端设备（End Device）组成。
协调器是网络的根节点，负责网络的组网和管理。
路由器可以转发数据包，并扩展网络的覆盖范围。
终端设备是最简单的节点，通常用于直接与传感器或执行器连接。
ZigBee网络采用星型、树型或网状拓扑结构，数据通过多跳路由传递。
节点之间的通信基于时间分割多址（TDMA）技术，确保各个节点能够按时发送和接收数据。
ZigBee使用的是2.4GHz或915MHz无线频段，具有抗干扰能力强、通信距离较远的优点。
此外，ZigBee还根据不同应用场景，提供了不同的数据传输速率和功耗模式。
应用场景ZigBee解决方案广泛应用于智能家居、工业自动化、智能照明、楼宇自控等领域。
以下是几个常见的应用场景：智能家居ZigBee被广泛应用于智能家居领域，通过无线通信技术连接家庭中的各种设备，实现智能化控制。
例如，通过ZigBee网关，用户可以通过智能手机远程控制家中的灯光、空调、安防系统等设备。
此外，智能家居还可以实现能耗监测、智能门锁等功能。
工业自动化ZigBee在工业自动化中可以实现无线传感器网络，为工厂提供实时的监测和控制。
通过将传感器和执行器与ZigBee节点连接，可以实现温度、湿度、压力等工艺参数的监测和控制。
ZigBee的低功耗特性也使得其在工业领域具有较长的电池寿命和可靠性。
智能照明ZigBee可以与智能照明产品相结合，实现灯光的智能控制。
通过将灯具与ZigBee模块连接，用户可以通过智能手机或遥控器调整灯光的亮度、色温和色彩。
ZigBee-自组网模块详解
标准zigbee网络协议包括协调器、路由器和终端节点，而建立一个zigbee 网络除了必须要有协调器之外，仅需加上路由器或终端节点即可。
下面就给大家详细讲解一下吧。
1、ZigBee技术简介
ZigBee是一种短距离，低功耗，低速率，低成本的一种无线自组网通信技术。
2、ZigBee网络特点
ZigBee网络有如下特点：低功耗，自组网，多跳路由，高安全，抗干扰能力强……
3、ZigBee网络角色
①协调器
ZigBee协调器（英文名：ZigBee Coordinate，通常简写为：ZC）。
协调器在ZigBee网络中，有且只能有一个协调器，它在网络中起了网络搭建和网络维护的功能。
是整个网络的中心枢纽。
是等级最高的父节点。
②路由器
ZigBee路由器（英文名：ZigBee Router，通常简写为：ZR），路由器在ZigBee网络中既可以充当父节点，也可以充当子节点，有信息转发和辅助协调
器维护网络的功能。
③终端
ZigBee终端（英文名：ZigBee End-Device，通常简写为：ZED），终端在ZigBee网络中，其功能最为简单，只能加入网络，为最末端的子节点设备。
只能与其父节点进行通信，如果两个终端之间需要通信，必须经过父节点进行多跳或者单跳通信。
是ZigBee网络中可允许存在的数量最多的节点，也是唯一允许低功耗的网络设备。
以上就是ZigBee自组网的详细介绍，希望能够帮助到大家，如果大家在ZigBee自组网方面还有什么疑问，欢迎咨询专业人员。
ZigBee技术概述
1．ZigBee技术概述ZigBee技术是一种具有统一技术标准的短距离无线通信技术，其物理层和数据链路层协议为IEEE 802.15.4协议标准，网络层和安全层由ZigBee联盟制定，应用层的开发应用根据用户的应用需要，对其进行开发利用，因此该技术能够为用户提供机动、灵活的组网方式。
根据IEEE 802.15.4协议标准，ZigBee的工作频段分为3个频段，这3个工作频段相距较大，而且在各频段上的信道数据不同，因而，在该项技术标准中，各频段上的调制方式和传输速率不同。
它们分别为868MHz，915MHz和2.4GHz，其中2.4GHz频段上分为16个信道，该频段为全球通用的工业、科学、医学（indus- trial，scientific and medical，ISM）频段，该频段为免付费、免申请的无线电频段，在该频段上，数据传输速率为250Kb／s；另外两个频段为915／868MHz，其相应的信道个数分别为10个和1个，传输速率分别为40Kb ／s和ZOKb／s，868MHz和915MHz无线电使用直接序列扩频技术和二进制相移键控（BPSK）调制技术。
2.4GHz无线电使用DSSS和偏移正交相移键控（O－QPSK）。
在组网性能上，ZigBee可以构造为星形网络或者点对点对等网络，在每一个ZigBee组成的无线网络中，连接地址码分为16b短地址或者64b长地址，可容纳的最大设备个数分别为216和264个，具有较大的网络容量。
在无线通信技术上，采用CSMA－CA方式，有效地避免了无线电载波之间的冲突，此外，为保证传输数据的可靠性，建立了完整的应答通信协议。
ZigBee设备为低功耗设备，其发射输出为0～3.6dBm，通信距离为30～70m，具有能量检测和链路质量指示能力，根据这些检测结果，设备可以自动调整设备的发射功率，在保证通信链路质量的条件下，最小地消耗设备能量。
为保证ZigBee设备之间通信数据的安全保密性，ZigBee技术采用了密钥长度为128位的加密算法，对所传输的数据信息进行加密处理。
简析ZigBee智能家居系统自动组网技术
简析ZigBee智能家居系统自动组网技术智能家居网络按网络介质的不同可分为有线网络与无线网络两类。
有线网络主要是利用家中的电话线或电力线进行组网，而无线网络主要利用 2. 4GHz 频段的免费无线资源进行组网。
显而易见，同有线网络技术相比，无线网络安装方便、组网灵活、即插即用、可移动性强，因而更适合于智能家居网络的发展，这也为自组网技术的发展奠定了良好的基调。
一、ZigBee智能家居系统自动组网技术（一）数据通信技术在对本智能家居系统的通信模块进行设计的时候，采用了与ZigBee协议结构相似的分层结构。
整个通信模块的结构由上到下分为：应用层、射频层和硬件抽象层。
1、应用层：位于整个通信模块结构的最上层，在整个家居系统中设计的应用都定义在该层。
当启动系统软件的时候，启动的就是应用层。
当用户需要实现某个功能时，用户通过操作应用层，利用应用层给下层的射频层和硬件抽象层下达相关的命令，来实现相关的功能。
2、射频层：主要通过调用硬件抽象层的相关函数来间接调用整个家居系统设备中的硬件资源，从而为数据收发提供接口用于相关数据的收发，并通过调用相关的安全机制来保证数据收发的安全性和可靠性。
硬件抽象层利用相关的接口函数来直接驱动硬件设备，而射频层和应用层只需要调用硬件抽象层就能对相关的硬件进行控制，简单、方便。
3、硬件抽象层：在对硬件抽象层进行具体设计时，让其由：常用、接口、射频、外射驱动等四个文件夹组成。
常用文件夹中主要对该层的数据类型、8051微控制器的特殊功能寄存器以及全局中断函数进行相关的定义。
接口文件夹中主要包含该层需要用到的所有的头文件。
GC2430的头文件和相关的驱动文件存儲在射频文件夹中，而除了CC2430射频模块以外，其它外部设备的驱动文件则存储在外射驱动文件夹中。
通过对硬件资源的寄存器进行相关的映射，射频层和应用层直接利用驱动文件夹来对硬件抽象层进行相关的操作而不需要考虑硬件的细节。
（二）ZigBee节点功能对于通信网络中的应用层的设计，主要是对ZigBee节点的相关功能进行设计。
三种zigbee网络架构详解
三种zigbee网络架构详解zigbee作为一种短距离、低功耗、低数据传输速率的无线网络技术，它是介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案，在传感器网络等领域应用非常广泛，这得益于它强大的组网能力，可以形成星型、树型和网状网三种zigbee网络，可以根据实际项目需要来选择合适的zigbee网络结构，三种zigbee网络结构各有优势。
星形拓扑是最简单的一种拓扑形式，他包含一个Co-ordinator（协调者）节点和一系列的End Device（终端）节点。
每一个End Device 节点只能和Co-ordinator 节点进行通讯。
如果需要在两个End Device 节点之间进行通讯必须通过Co-ordinator 节点进行信息的转发。
这种拓扑形式的缺点是节点之间的数据路由只有唯一的一个路径。
Co-ordinator（协调者）有可能成为整个网络的瓶颈。
实现星形网络拓扑不需要使用zigbee 的网络层协议，因为本身IEEE 802.15.4的协议层就已经实现了星形拓扑形式，但是这需要开发者在应用层作更多的工作，包括自己处理信息的转发。
树形拓扑包括一个Co-ordinator（协调者）以及一系列的Router（路由器）和End Device （终端）节点。
Co-ordinator 连接一系列的Router 和End Device，他的子节点的Router 也可以连接一系列的Router 和End Device. 这样可以重复多个层级。
树形拓扑的结构如下图所示：需要注意的是：Co-ordinator 和Router 节点可以包含自己的子节点。
End Device 不能有自己的子节点。
有同一个父节点的节点之间称为兄弟节点有同一个祖父节点的节点之间称为堂兄弟节点树形拓扑中的通讯规则：。
Zigbee主要是射频还是组网呢？浅谈Zigbee的概念并说明其优势
Zigbee主要是射频还是组网呢？浅谈Zigbee的概念并说明其优势Zigbee基本概念介绍Zigbee是一种基于802.15.4物理层协议、支持自组网、多点中继，可实现网状拓扑的复杂的组网协议，加上其低功耗的特点，使得网络间的设备必须各司其职，有效地协同工作。
zigbee是协议联盟的名称，它的优势在于自组织网络，也就是你说的组网，射频只是支持它的硬件基础。
那么ZigBee的组网方式与那种平常射频芯片组网方式存在着怎样的差异呢？区别可大了，先看zigbee组网，就是把zigbee芯片当普通的射频芯片用，其实象这样的方案根本不是zigbee的初衷，也根本体现不出zigbee的优势。
使用zigbee的着眼点一是其超低功耗的实现，二是强大的组网能力。
为什么是zigbee？使用平常的射频模块，成本低，买一个现成的150M或300M的射频模块，才40元左右，如果自己有能力焊接，那就更便宜了，使用zigbee开发，单是一块芯片就是5个美元左右，还不包括其它的外围设备；使用现成的射频模块，开发方便，直接往TxD/RxD脚上一接，就可以使用了，如果使用zigbee芯片，光是协议栈就有40K代码，自己还要编写profile，开发周期长，风险大。
为何我们要用zigbee呢？其优势在哪？zigbee可以实现多网络共存我们在某个地方需要使用232传输数据或命令，一般方式我们使用232/485转换器来实现。
但是如果工作地点不允许布线，那怎么办？最简单的方案，通过无线方式走嘛。
我们建立232-》无线转换器然后再通过无线-》232透明转换器来替代485就行了。
zigbee可以实现超低功耗zigbee设计的最初目标就是低功耗，要求能做到干电池的使用寿命在半年以上，现在最多的可以做到5-10年（算出了的，电池质量要求比较高，5年不烂的也不容易啊），zigbee 协议提供了这种功能，但只是提供了这种能力而已，需要使用者实现该能力。
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简介ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据传输速率的无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案。
ZigBee是建立在IEEE802.15.4标准之上，它确定了可以在不同制造商之间共享的应用纲要。
IEEE802.15.4标准定义了ZigBee协议的PHY层和MAC层。
PHY层规范确定了在2.4GHz(全球通用的ISM频段)以250kb/s的基准传输率工作的低功耗展频无线电以及另有一些以更低数据传输率工作的915MHz（北美的ISM频段）和868MHz（欧洲的ISM频段）的实体层规范。
MAC层规范定义了在同一区域工作的多个IEEE802.15.4无线电信号如何共享空中通道。
为了促进ZigBee技术的发展，2001年8月成立了ZigBee联盟，2002年下半年，英国Invensys公司、日本三菱电子公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司四大巨头共同宣布，它们将加入“ZigBee联盟”，目前该联盟已经有150多家成员，以研发名为ZigBee的下一代无线通信标准。
正如前面所述，ZigBee不仅仅只是802.15.4的名字，IEEE802.15.4仅处理低级MAC层和PHY层协议，所以ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化，还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识。
ZigBee的组成和构网方式1.FFD和RFD利用zigbee技术组件的无线个人区域网（WPAN）是一种低速率的无线个人区域网（LR WPAN），这种低速率个人区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。
在一个LR WPAN网络中，可同时存在两种不同类型的设备，一种是具有完整功能的设备（FFD），另一种是简化功能的设备（RFD）。
在网络中，FFD通常有3中工作状态：（1）作为个人区域网络（PAN）的主协调器；（2）作为一个普通协调器；（3）作为一个终端设备。
FFD可以同时和多个RFD或其他FFD通信。
而RFD则只用一种工作状态即作为一个终端设备，并且一个RFD只能和一个FFD通信。
2.ZigBee的体系结构ZigBee体系结构主要有物理（PHY）层、媒体接入控制（MAC）层、网络/安全层以及应用框架层构成，如下图所示：图 1 ZigBee 的体系结构由上图可知：IEEE802.15.4标准定义了ZigBee协议的PHY层和MAC层，而ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化，还开发了安全层，这才真正形成了ZigBee协议栈。
其中PHY层的特征是启动和关闭无线收发器，能量检测，链路质量，信道选择，清除信道评估（CCA），以及通过物理媒体对数据包进行发送和接受。
MAC层的特征是：信标管理，信道接入，时隙管理，发送确认帧，发送连接及断开连接请求。
除此之外，MAC层为应用合适的安全机制提供了一些方法。
网络/安全层主要用于ZigBee的LR WPAN网的组网连接、数据管理以及网络安全等。
应用框架层主要为ZigBee技术的实际应用提供一些应用框架模型，不同应用场合，不同厂商提供的应用框架是有差异的。
3.ZigBee的网络拓扑结构根据应用需求，ZigBee技术网络有两种网络拓扑结构：星型的拓扑结构和对等的拓扑结构，其中对等拓扑结构又包括簇状拓扑结构和网状拓扑结构。
如下图所示：图2ZigBee的拓扑结构星型拓扑网络结构由一个叫做 PAN 主协调器的中央控制器和多个从设备组成，主协调器必须为全功能设备(FFD)，从设备既可为全功能设备（FFD）也可为缩简功能设备(RFD)。
在网络通信中，通常将这些设备分为起始设备或者终端设备，PAN 主协调器既可作为起始设备、终端设备，也可作为路由器，它是 PAN 网络的主要控制器。
在任何一个拓扑网络上，所有设备都有唯一的 64 位的长地址码，该地址码可以在 PAN 中用于直接通信，或者当各设备之间已经存在连接时，可以将其转变为 16 位的短地址码分配给 PAN 设备。
因此在设备发起连接时，采用 64 位的长地址码，只有连接成功后，系统分配了 PAN 的标识符后，才能采用 16 位的短地址码进行连接。
因此短地址码是一个相对地址码，长地址码是一个绝对地址码。
在 Zigbee 技术应用中，PAN 主协调器是主要的耗能设备，而其他从设备均采用电池供电。
当一个全功能设备(FFD)第一次被激活后，它就会建立一个自己的网络，将自身设置成为一个 PAN 主协调器。
所有星型网络的操作独立于当前其他星型网络的操作，也就是说在星型网络结构中只有一个唯一的 PAN 主协调器，通过选择一个 PAN 标识符确保网络的唯一性。
目前，其他无线通信技术的星型网络没有采用这种方式。
因此一旦选定了一个PAN 标识符，PAN 主协调器就会允许其他从设备加入到它的网络中，无论是全功能设备，还是缩减功能设备都可以加入到这个网络中。
在对等的拓扑网络结构中，同样也存在一个PAN主设备，但该网络不同于星型拓扑网络结构，在该网络中的任何一个设备只要是在它的通信范围之内，就可以和其他设备进行通信。
对等拓扑网络结构能够构成较为复杂的网络结构，例如网状网拓扑结构，这种对等拓扑网络结构在工业监测和控制、无线传感器网络、供应物资跟踪、农业智能化以及安全监控等方面都有广泛的应用。
一个对等网络的路由协议可以是基于A d·hoc技术的，也可以是自组织式的和自恢复式的。
并且在网络中各个设备之间发送消息时，可通过多个中间设备中继的传输方式进行传输，即通常称为多跳的传输方式，以增大网络的覆盖范围。
在对等拓扑结构中，每一个设备都可以与在无线通信范围内的其它任何设备进行通信。
任何一个设备都可定义为PAN主协调器。
例如，可将信道中第一个通信的设备定义成PAN主协调器。
簇树拓扑结构其实是对等网络拓扑结构的一种应用形式，它的另一种典型的应用形式也即为网状网络(Mesh)拓扑结构。
在对等网络中的设备可以为全功能设备，也可以为简化功能设备。
而在簇树中的大部分设备为FFD，RFD只能作为树枝末尾处的叶节点，这主要是由于RFD一次只能连接一个FFD。
任何一个FFD都可以作为主协调器，并且可为其它从设备或主设备提供同步服务。
在整个PAN中，只要该设备相对于PAN中的其他设备具有更多计算资源，比如具有更快的计算处理能力、更大的存储空间以及更多的供电能力等等。
这样的设备都可以成为该PAN的主协调器，通常称该设备为PAN主协调器。
在建立一个PAN时，首先PAN主协调器将其自身设置成一个簇标识符(CID)为0的簇头(CLH)。
然后选择一个没有使用的PAN标识符，并向邻近的其他设备以广播的方式发送信标帧，从而形成第一簇网络。
接收到信标帧的候选设备可以在簇头中请求加入该网络，如果PAN主协调器允许设备加入，那么主协调器会将该设备作为子节点加到它的邻居表中。
同时，请求加入的设备将PAN主协调器作为它的父节点加到邻居表中，成为该网络的一个从设备，其他的所有侯选设备都按照同样的方式，可请求加入到该网络中，作为网络的从设备。
如果候选设备不能加入该网络中，那么它将寻找其他的父节点。
在簇树网络中，最简单的网络结构是只有一个簇的网络，但是多数网络结构由多个相邻的网络构成。
一旦第一簇网络满足预定的应用或网络需求时，PAN主协调器将会按下一个从设备为另一簇新网络的簇头，使得该从设备成为另一个PAN的协调器，随后其他的从设备将逐个加入，并形成一个多簇网络。
无论是星型拓扑结构，还是对等拓扑网络结构，每个独立的PAN都有一个唯一的标识符，利用该PAN标识符，可采用16位的短地址码进行网络设备间的通信，并且可激活PAN网络设备之间的通信。
网状网(Mesh)可以看成是簇树网络的一种改进型的对等网络。
从数据路由来看，簇树网络结构很容易导致非均匀流量分配。
如图3所示，根节点A承担的数据流量明显比其它次级根节点承担的数据流量要大，由此可见，通常具有较小路径深度的树结构承担更大流量处理。
由此将导致处于较小路径深度树结构中的节点其电池能量消耗将比其它较大路径深度树结构中的节点电池能量消耗要快[12]，因而处于较小路径深度中的节点因能量的快速耗尽而更容易失效，其单点失败(SPF)和网络分离的现象[13]就更容易发生。
因此，为了克服网络流量分配不均，在簇树网络的基础上形成如图4所示的网络结构即Mesh网络结构。
图3簇树网络结构图4 Mesh网络结构与簇树网络相比，网状网络传递数据包将会选择一个更短的路径，从而减少根节点的数据流量。
比如，当数据包从节点M向节点I传递的时候，簇树网络中正常的数据包传递路径是M-L-K-J-A-B-H-I这条路线，而在网状网络中，数据包可能直接从节点M传递到节点I。
这样一方面减少了数据传递的延时，另一方面起到数据分流的作用，从而减轻了根节点的负担，提高了网络运行的稳定性。
4.ZigBee的组网流程节点组网流程如图 5 所示，当第一个 FFD 设备被激活后，首先进行对物理层所默认的有效信道进行能量扫描，以检测可能的干扰，并对检测到的信道按能量值大小进行信道排序，然后执行主动扫描过程以选择一个最佳信道作为当前工作信道。
第一个成功建立网络的节点也即协调器节点（在 MSSTATE_LRWPAN 协议栈中，协调器节点在网络建立过程中不进行信道扫描，直接根据天线的设计频点采用指定的信道进行通信，以达到最佳通信效果）。
网络建立之后，所有其它节点(FFD 或 RFD)均作为网络中的子节点发送入网请求，寻找其通信范围内的网络，如果找到网络，节点根据所获取的网络信息选择一个父节点提出入网申请。
并等待父节点的请求响应。
父节点收到一个入网申请后，将根据请求信息作出是否允许加入网络的判断，若允许加入，父节点将发出请求响应，告知子节点。
子节点收到请求响应后，将获得一个父节点分配给它的一个网络地址（也叫短地址）作为在网络内的唯一身份标识。
至此节点成功加入网络。
首个 FFD 激活节点将作为协调器广播信标帧，同时接受新节点的入网请求。
节点上电激活信道扫描（主动模式）是收到信标帧否信道扫描监听信标帧是（被动模式）建立网络选择父节点入网发送入网请求否收到入网请求地址空间满否收到入网回复是新子节点有未申请的父节点否是入网成功入网失败，作为否网成功冗余节点进入休分配地址眠模式无地址空间，加入新子节点失败回复入网请求回复成功允许子节点入网图 5 ZigBee 的组网流程5.ZigBee信息交流方式IEEE802.15.4使用一种简单的方法来让多个设备使用同一个频率信道，它使用的访问机制是载波检测多路访问碰撞避免（CSMA-CA）。
在CSMA-CA中，任何时候一个设备想要发送信息，都要先执行一条空闲信道评估（CCA）指令来确保该信道没有被其他设备所使用，然后它才开始发送信号。