Zigbee框架体系结构及组网技术的研究及应用

Zigbee框架体系结构及组网技术的研究及应用
Zigbee框架体系结构及组网技术的研究及应用

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Zigbee 框架体系结构及组网技术的研究及应用

单洪伟,费琳琳

(日照职业技术学院 山东 日照 276800)

在过去的几年里,随着信息技术的发展,计算机、网络已经成为人们日常生活的一部分。相对于有线和远距离无线传输的不方便和昂贵资费,人们提出在自身周边几米或者几十米范围之内短距离通信的需求,需求推动科技发展。于是出现了无线个人区域网络(Wireless Personal Area Network, WPAN)的概念。WPAN 网络为短距离范围内的网络设备建立无线连接,把几米或者几十米范围内的多个网络设备通过无线的方式连接在一起,使它们可以相互通信甚至可以通过某个设备接入局域网(LAN)或Internet。短距离、无线通讯技术一时风起云涌,成为信息通讯技术研究和发展的热点。各种新的无线通讯技术层出不穷,无线局域网络日渐走入人们的生活。Wi-Fi、蓝牙(Blue Tooth)、WLAN,Zigbee,红外线等无线技术相继出现,也逐渐为人们所熟知。无可否认,各种无线技术在市场化的过程中展现了具大的应用潜力,但于此同时,各种无线链接方式的优缺点也都饱受诟病。就像Wi-Fi 的穿透性、距离;蓝牙的传输速度、红外线的无障碍、直线要求。就现在移动公司大力推广的、如日中天的WLAN 来说,区域范围小和基础布置的高费用也一直困扰着管理者收稿日期:2014–03–03 稿件编号:201403025

基金项目: 山东省科技厅2013科学技术发展计划(政策引导类)项目(2013YD01023)作者简介: 单洪伟(1978—),男,山东莒县人,硕士,讲师。研究方向:网络技术。

摘要:基于Zigbee 网络的分层网络框架体系结构和以IEEE 802.15.4为基础的协议栈架构,采用理论介绍和实验验证相结合的方法,首先对Zigbee 网络框架结构体系进行了介绍,接着通过无线控制开关与照明设备间的无线连接方式和路由选择实验,来验证Zigbee 网络的自主搜索、自主组网的技术特点,最后得出Zigbee 作为一种新型的无线网络形式,在无线物联传感方面有巨大的优势,必将在无线传感网络中获得更广泛的应用。关键词:物联网;IEEE802.15.4协议;网络自愈;数据采集

中图分类号:TN 919.3+4 文献标识码:A 文章编号:1674-6236(2014)11-0174-03

1 Zigbee 的框架体系结构

Research and application of Zigbee framework architecture and networking technology

SHAN Hong-wei, FEI Lin-lin

(Rizhao Polytechnic , Rizhao 276800, China )

Abstract: Based on the hierarchical network structure of Zigbee network and IEEE802.15.4 based protocol stack architecture, adopt theory introduction and experimental verification to look at and appraise union method. First, the Zigbee network frame structure was introduced. Then, through the wireless connection between the wireless control switch and lighting devices and routing experiment, to verify the Zigbee network of independent searching and independent networking technology features. Conclusion that Zigbee as a new type of wireless network, there are great advantage in terms of wireless sensing of Things. It will certainly get a wider range of applications in wireless sensor networks.

Key words: The Internet of things; IEEE802.15.4 protocol; network self-healing; data acquisition

和使用者。各种无线网络要求都在努力追寻适合自己的无线网络传输方式。

伴随着物联中国(IOT China)概念的提出,物联网(The Internet of Things)作为一个全新的概念出现在人们的视野中,物联网所提倡的自动感应、识别技术得到了人们的广泛关注,无线通讯技术和传感器技术获得了飞速发展,无线传感器网络在工业生产、军事探测、智能家居、医疗保健、教育科研中有了更广泛的应用[1]。工业自动化和家庭智能化对无线数据通信的需求也越来越强烈。低速率、低功耗、可嵌入、网络自愈力强的无线要求使得在无线网络传播中一直默默无闻的Zigbee 异军突起,成为作为无线传感器网络的主要支撑技术[2]。

Zigbee 是由英文单词“zig”和“bee”组成的,zig 的意思为Z 型的转向,bee 为蜜蜂,合起来表示蜜蜂的8字形舞蹈。众所周知,蜜蜂在发现花粉后会通过一种特殊的飞行动作语言来告知同伴新发现的花粉的位置信息,这种肢体语言就是Zigbee 舞蹈,是蜜蜂之间一种简单传达信息的方式。人们用

电子设计工程

第 11 期第22卷Vol.22No.11Electronic Design Engineering

Jun. 2014

2014年6月

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Zigbee 来命名这种无线通讯方式,也是因为Zigbee 也有蜜蜂8字舞一样近距离、低复杂度、自组织的特点[3]。

Zigbee 采用了OSI 模型体系结构,由称之为层的各个模块(实体)组成,不同的模块(实体)负责不同的功能,每一层为其上一层提供数据整合和传输服务。每个服务模块通过相应的服务接入点SAP(Service Access Point,SAP)为其上层提供数据服务接口,每个服务接入点SAP 通过服务原语来完成所对应的功能[4]。通常将Zigbee 的协议栈结构分为六层结构,如图1所示:

1) IEEE802.15.4协议

Zigbee 采用了OSI 的分层结构,其实也可以说是TCP/IP 协议的分层结构,因为它只采用了下面两层,物理层(Physical Layer,PHY)和数据链路层(Data Link Layer,DLL)。又将数据链路层分成了两个子层:媒体接入层(Media Access Control,MAC)和链路层(Logical Link Control,LLC)。这两层的协议标准由IEEE802.15.4协议工作小组制定,这也是许多文献说Zigbee 采用IEEE802.15.4协议的原因。

①物理层

物理层是协议的最底层,承担着和外界进行信息交换的任务,并控制RF 收发器工作,还定义了物理层和MAC 子层之间的接口。

②MAC 子层

MAC 子层负责处理所有的物理无线信道访问,保证MAC 协议数据单元在物理层数据服务中正确收发,并产生网络定位信号,所以MAC 在日常中也被人们称为的网卡地址。另外,MAC 还支持个人局域网PAN(Personal Area Network, PAN)连接和退出,并为新加入的PAN 提供MAC 数据接入链接。LLC 子层为网络层提供数据接口[4]。

2) Zigbee Alliance 标准

Zigbee Alliance 在IEEE802.15.4协议的基础上对网络层进行了标注化,并在网络层的基础上开发了安全层。

①网络层

网络层是Zigbee 协议栈的核心部分,Zigbee Alliance 的大部分工作也都体现在网络层,网络层主要实现网络节点加入或离开,路由查找及传送数据等功能。

Zigbee

的自动组网和网络自愈功能也主要体现在网络层。

图1 Zigbee 协议栈结构图

Fig. 1 Structure diagram of Zigbee protocol stack

当一个网络节点加入或者退出时,Zigbee 可以自动重新计算网络,选择最合适的网络传输线路。如图:

a)Zigbee 可以自动搜索和感知临近的网络,形成交互网络。台灯与无线开关之间形成网路。

b)需要信息传递时,自动搜寻最合适的网络。台顶与开关交互式,自动监测,通过粗的红色线路形成数据交互链路。

c)当其中某个或多个节点关闭时,Zigbee 自动重新链接网络,重新定义线路。当图中3个蓝色节点关闭后,台灯与无线开关重新定义并链接。如图4所示:

②安全层

安全层(Security Service Provider,SSP)是Zigbee 独立开发出来进行信息安全验证的功能模块,在OSI 和TCP/IP 模型中都没有体现。它主要负责实现信息交换的密钥管理、密钥存取等功能。

③应用程序接口

应用程序接口(Application Interface,API)负责向用户

提供简单的应用软件接口,包括应用子层支持(Application

图2 自动组网示意图

Fig. 2

Automatic network diagram

图3 自主选择路由线路图Fig. 3

Choose the route diagram

图4 网络自愈示意图

Fig. 4 Network self-healing diagram 单洪伟,等 Zigbee 框架体系结构及组网技术的研究及应用

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Sub-layger Support,APS)和Zigbee 设备对象(Zigbee Device Object,ZDO)等,实现应用层对设备的管理。

应用子层支持(Application Sub-layger Support,APS)提供网络层与应用层之间的链接界面,维持两个层面之间的链接表,并在链接之间传递信息,并维持建立着一个ASP 资讯库。

Zigbee 设备对象(Zigbee Device Object,ZDO)的功能包括起始应用支持层次,网络层以及安全服务等,并负责建立上层应用所需要的各种资讯,发出或回应上次应用的链接要求,发现同一个网络上的装置与应用服务、以及为网络装置之间建立安全关系等。

Zigbee 的组网一般来说就是指以Zigbee 为主要无线传播技术的无线局域网络搭建。在无线局域网络的搭建过程中,一般需要无线信息的接收和发射装置,信息的调制解调装置等。

2 Zigbee

的组网研究

针对Zigbee 的网络组建,Zigbee 定义了2种网络设备:全功能设FFD(Full Functional Device,FFD)和精简功能设备RFD(Reduced Function Device,RFD)[5]。其中全功能设备FFD 具有框架结构中MAC 层的全部的网络功能,即可以用作信息的发射和接受装置,也可以用作信息的调制解调装置;而精简功能设备RFD 只提供了MAC 的部分功能,即只能进行信息的发射和接受,不能进行信息调制解调。与功能相对应的,全功能设备FFD 在网络链接中可以处于任何位置。

针对网络中各节点的链接方式,Zigbee 定义了Zigbee 网络的三种拓扑结构。由全功能设备FFD 和精简功能设备RFD 的设备功能不难发现,链接两个或两个以上节点的只能使用全功能设备FFD。所以大部分Zigbee 网络的拓扑结构表示如图5所示。

其中:链接两个或两个网络节点的节点必须为网络链接设备,可以是网络交换姐、网桥、集线器等,主要进行网络搜索和链接功能,在Zigbee 网络中可以使用全功能设备

图5 Zigbee 网络拓扑结构图

Fig. 5 Structure diagram of Zigbee network topology

FFD,支持任何一种拓扑结构,可以作为网络中心节点,也可以作为普通节点,并且可以和任何一种设备进行通信。只链接一个节点的节点为网络终端节点,只能使用精简功能设备RFD,只支持星型网络结构,作为网络终端使用。可以和中心节点和其他几点进行通信,实现网络信息收发功能[6]。

基于Zigbee 网络的低功耗、低成本、低报文吞吐率,高的网络自组织、自愈能力强的特点。另外,Zigbee 耗电量少,不需要频繁更换电池,非常适合应用与没有电源支持的系统和便携式系统中,因此在传感器网络中必将获得的广泛的应用。

1)智能家居系统和楼宇自动化。主要包括家庭无人值守系统,自动感应家庭安全,放火防盗,家庭自动照明、感应系统等。

2)保健护理系统。在病人的服装里潜入Zigbee 系统模块,自动检测采集病人的血压、心跳、体温等。做到的病人的医疗情况可以进行24监控,确保医生随时掌握病人情况。

3)工业检测系统。利用Zigbee 和传感系统可自动收集、分析工业数据,检测危险信号,做事故的早期预报、高速运行系统的检测与维修。

4)现代农业自动管理系统。在现代农业中,自动管理成

3 结 论

为农业现代化的一个重要组成。利用Zigbee 的大容量信息检测功能,自动采集土壤湿度、空气质量、温度、气压等信息,经无线传输至中央处理,根据预设信息,提早发现问题,或者对信息进行处理,自动启动升温、降水、光照系统等。参考文献:

[1] 杨东昇.Zigbee 树型路由算法的研究[D].兰州:兰州理工大学,2013.

[2] 陈俊儒.数据安全的Zigbee 以太网瘦网关设计[D].成都:电子科技大学,2012.

[3] 朱永利,陈涛,郭少杰. Zigbee 技术在无线抄表中的应用[J].电力系统通信,2008(8):27-29.

ZHU Yong-li,CHEN Tao,GUO Shao-jie.Application of Zigbee technology in wireless meter reading[J].Power System Communication, 2008(8):27-29.

[4] 周武斌.Zigbee 无线组网技术的研究[P].中南大学,2009.[5] 张素智,李瑞昌.Zigbee 无线网络技术在中央空调计费系统中的应用[J].郑州轻工业学院学报:自然科学版,2008,6(15):16-18.ZHANG Su-zhi,LI Rui-chang.Application of Zigbee wireless network technology in central air conditioning billing system[J]. Journal of Zhengzhou Institute of Light Industry:Natural Science,2008,6(15):16-18.

[6] 李立轩.基于GPRS 的路灯智能控制技术的研究[D].杭州:杭州电子科技大学,2012.

《电子设计工程》2014年第11期

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。 3、配置网络参数 如果扫描到一个合适的信道,网络层管理实体将为新网络选择一个PAN描述符,该PAN 描述符可以是由设备随机选择的,也可以是在NLME_NETWORK_FORMATION.request里指定的,但必须满足PAN描述符小于或等于0x3fff,不等于0xffff,并且在所选信道内是唯一的PAN描述符,没有任何其它PAN描述符与之是重复的。如果没有符合条件的PAN 描述符可选择,进程将被终止,网络层管理实体通过参数值为STARTUP_FAILURE的NLME_NETWORK_FORMATION.confirm的原语来通知上层初始化启动网络失败。确定好PAN 描述符后,网络层管理实体为协调器选择16位网络地址0x0000,MAC子层的macPANID 参数将被设置为PAN描述符的值,macShortAddress PIB参数设置为协调器的网络地址。 4、运行新网络 网络参数配置好后,网络层管理实体通过MLME_START.request原语通知MAC层启动并运行新网络,启动状态通过MLME_START.confirm原语通知网络层,网络层管理实体再通过NLME_NETWORK_FORMATION.confirm原语通知上层协调器初始化的状态。 5、允许设备加入网络 只有ZigBee协调器或路由器才能通过NLME_PERMIT_JOINING.request原语来设置节点处于允许设备加入网络的状态。当发起这个进程时,如果PermitDuration参数值为0x00,网络层管理实体将通过MLME_SET.request原语把MAC层的macAssociationPermit PIB 属性设置为FALSE,禁止节点处于允许设备加入网络的状态;如果PermitDuration参数值介于0x01和0xfe之间,网络层管理实体将通过MLME_SET.request原语把macAssociationPermit PIB属性设置为TRUE,并开启一个定时器,定时时间为PermitDuration,在这段时间内节点处于允许设备加入网络的状态,定时时间结束,网络层管理实体把MAC层的macAssociationPermit PIB属性设置为FALSE;如果PermitDuration参数的值为0xff,网络层管理实体将通过MLME_SET.request原语把macAssociationPermit PIB属性设置为TRUE,表示节点无限期处于允许设备加入网络的状态,除非有另外一个NLME_PERMIT_JOINING.request原语被发出。允许设备加入网络的流程如图2所示。

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:

ZigBee的工作原理

ZigBee 的工作原理_ZigBee 组网技术ZigBee 是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMA和GSM网络。ZigBee 数传模块类 似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。Zigbee 技术特点主要有低功耗、低成本、时延短、网络容量大、工作频段灵活、低速率、安全的数据传输等。其中低功耗是Zigbee 技术最重要的特点。由于Zigbee 的传输速率相对较低发射功率较小,使得Zig bee 设备很省电,这是Zigbee 技术能够广泛应用的基石。 ZigBee 协议适应无线传感器的低花费、低能量、高容错性等的要求。Zigbee 的基础是IEEE 802.15.4 。但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议,因此Zigbee 联盟扩展了IEEE,对其网络层协议和API 进行了标准化。Zigbee 是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术。主要用于近距离无线连接。它有自己的协议标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。 ZigBee 组网概述 组建一个完整的zigbee 网状网络包括两个步骤: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。 ZigBee 网络初始化预备 Zigbee 网络的建立是由网络协调器发起的,任何一个zigbee 节点要组建一个网络必须要满足以下两点要求: (1)节点是FFD节点,具备zigbee 协调器的能力; (2)节点还没有与其他网络连接,当节点已经与其他网络连接时,此节点只能作为该网络的子节点,因为一个zigbee 网络中有且只有一个网络协调器。 FFD:Full Func TIon Device 全功能节点 RFD:Reduced Func TI onDevice 半功能节点

Zigbee组网流程

1、网络形成 组网开始时,网络层首先向MAC层请求分配协议所规定的信道,或者由PHY层进行有效信道扫描,网络层管理实体等待信道扫描结果,然后根据扫描结果选择可允许能量水平的信道。找到合适的信道后,为这个新的网络选择一个个域网标识符(PANID)。PANID可由网络形成请求时指定,也可以随机选择一个PANID(除广播PANID固定为0xFFFF外),PANID 在所选信道中应该是唯一的。PANID一旦选定,无线网关将选择16位网络地址0x0000作为自身短地址,同时进行相关设置。完成设置后,通过MAC层发出网络启动请求,返回网络形成状态。 2、网络维护 网络维护网络维护主要包括设备加入网络和离开网络过程。当网络形成后,通过网络管理实体设定MAC层连接许可标志来判断是否允许其他设备加设备初始化为协调器入网络。加入方式有联合方式和直接方式,在协议实现中采取直接加入网络方式。这种方式下由待加入的设备发送请求加入信标帧,网关接收到后,网络管理实体首先判断这个设备是否已存在于网络。存在,则使其加入网络;若不存在,则向设备发送信标帧,为这个设备分配一个网络中唯一的16位的短地址。这里的信标帧是由网关无线协议MAC层生成作为PHY层载荷,它包含PANID、加入时隙分配等信息。网内设备也可以请求断开网络。当网关收到设备断

开连接请求后,MAC层向网络层发送报告,开始执行断开流程,从设备列表中删除该设备相关信息。 网络层上层请求网络层发现当前在运行的网络: NLME NETWORK DISCOVERY.request(ScanChannels,ScanDuration) ScanChannels:高5为保留(b27~b31),低27为分别表示27个有效信道,该位为1,表示扫描;为0不扫描。 ScanDuration:扫描时间,aBaseSuperframeDuration*(2^n+1),n为ScanDuration值。 网络层在家收到该原语后,将通过检查ScanChannels参数发现网络,如果该设备为一个FFD 设备,则执行主动的扫描。如果为一个RFD设备,倘若设备实现主动扫描,那么他会执行主动的扫描,否则 一个合适的父节点需要满足三个条件:匹配的PAN标志符、链路成本最大为3、允许连接,为了寻找合适的父节点,NLME_JOIN.request原语请求网络层搜索它的邻居表,如果邻居表中不存在这样的父节点则通知上层,如果存在多个合适的父节点则选择具有最小深度的父节点,如果存在多个具有最小深度的合适的父节点则随机选择一个父节点。

ZigBee的工作原理

ZigBee得工作原理_ZigBee组网技术ZigBee就是一种高可靠得无线数传网络,类似于CDMA与GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准得75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。Zig bee技术特点主要有低功耗、低成本、时延短、网络容量大、工作频段灵活、低速率、安全得数据传输等。其中低功耗就是Zigbee技术最重要得特点。由于 Zigbee得传输速率相对较低发射功率较小,使得Zig bee设备很省电,这就是 Zigbee技术能够广泛应用得基石。 ZigBee协议适应无线传感器得低花费、低能量、高容错性等得要求。Zigbee 得基础就是IEEE 802.15。4、但IEEE仅处理低级MAC层与物理层协议,因此Zigbee联盟扩展了IEEE,对其网络层协议与API进行了标准化。Zigbee就是一种新兴得短距离、低速率得无线网络技术。主要用于近距离无线连接。它有自己得协议标准,在数千个微小得传感器之间相互协调实现通信。 ZigBee组网概述 组建一个完整得zigbee网状网络包括两个步骤: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与通过已有父节点入网。 ZigBee网络初始化预备 Zigbee网络得建立就是由网络协调器发起得,任何一个zigbee节点要组建一个网络必须要满足以下两点要求: (1)节点就是FFD节点,具备zigbee协调器得能力; (2)节点还没有与其她网络连接,当节点已经与其她网络连接时,此节点只能作为该网络得子节点,因为一个zigbee网络中有且只有一个网络协调器。 FFD:Full Func TI on Device 全功能节点 RFD:Reduced FuncTI onDevice半功能节点

zigbee网络建立过程简介(G1)知识讲解

z i g b e e网络建立过程 简介(G1)

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。 3、配置网络参数

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协议栈初始化网络启动流程

ZigBee协议栈初始化网络启动流程 ZigBee的基本流程:由协调器的组网(创建PAN ID),终端设备和路由设备发现网络以及加入网络。 基本流程:main()->osal_init_system()->osalInitTasks()->ZDApp_Init(),进协议栈初始化函数ZDApp_Init()。 进入程序入口main()。 中 C++ Code int main( void ) { */ WatchDogEnable( WDTIMX ); #endif osal_start_system(); } ZDO_Init(); afRegister( (endPointDesc_t *)&ZDApp_epDesc ); #if defined( ZDO_USERDESC_RESPONSE ) ZDApp_InitUserDesc(); #endif zgInitItems( FALSE ); } ZDConfig_InitDescriptors(); zgWriteStartupOptions( ZG_STARTUP_SET, ZCD_STARTOPT_DEFAULT_NETWORK_STATE );

} #if defined ( NV_RESTORE ) if ( HalKeyRead() == SW_BYPASS_NV ) networkStateNV = ZDO_INITDEV_NEW_NETWORK_STATE; else { On these devices or routers that have If the zgDefaultChannelList = MAX_CHANNELS_24GHZ; } #endif If the PAN is not found, an scan should be completed // When devices rejoin the network and the PAN is not found from zgDefaultChannelList = MAX_CHANNELS_24GHZ; } #endif // ZIGBEE_COMMISSIONING #endif } else if ( startMode == MODE_RESUME ) { if ( logicalType == NODETYPE_ROUTER )

第8讲 ZigBee组网流程报告

ZigBee网络关键技术研究 0 引言 20世纪六七十年代,计算资源放在计算中心,计算机的体积庞大;80年代,个人计算机普及,借助网络通信,实现资源共享、信息互通;90年代随着无线电话的普及,无线通信技术得到发展。现在常见的几种近距离无线通信技术: (1)WiFi:即IEEE802.11x,提供无线局域网的接入 (2)蓝牙:工作在2.4GHz的频段 (3)红外线数据通信IrDA:利用红外线进行点对点通信 (4)ZigBee:近距离无线通信技术,以2.4GHz为主要频段,采用扩频技术 Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词,是一种短距离、低功耗的无线通信技术。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。 Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网,每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里。 1 ZigBee网络拓扑结构 Zigbee协议标准中定义了三种网络拓扑结构形式:星状结构,树状结构,网状结构。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,网络拓扑结构是最常用的结构形式。如图1所示,

图1 ZigBee网络拓扑结构图 Zigbee网络只支持2种物理设备;全功能设备(FFD,Full Function Device)和精简功能设备(RFD,Reduced FunctionDevice), 其中FFD设备可提供全部服务,可充当任何Zigbee节点,不仅可以发送和接收数据,还具有路由功能,因此可以接收子节点;而RFD设备只提供部分服务,只能充当终端节点,不能充当协调器和路由节点,它只负责将采集的数据信息发送给协调器和路由节点,并不具备路由功能,因此不能接收子节点,并且RFD之间的通信必须通过FFD才能完成。Z igbee 标准在此基础上定义了三种节点:Zigbee协调点(Coordinator)、路由节点(Router)和终端节点(EndDevice)。 总结起来,可为协调点、路由节点必须为FFD设备,终端节点可为FFD设备也可为RFD 设备。 2 ZigBee模块的组网 Zigbee网络具有三种网络形态节点:Coordinator(中心协调器),Router(路由器),End Device(终端节点)。 Coordinator(中心协调器),用来创建一个Zigbee网络,当有节点加入时,分配地址给子节点,Coordinator通常定义为不能掉电的设备,没有低功耗状。每个Zigbee网络需要且仅需要一个Coordinator,不同网络的PAN ID(网络ID号)应该不一样,如果在同一空间存在二个Coordinator,如果它们初始的PAN ID一样,则后上电的Coordinator的PAN ID会自动加一,以免引起PAN ID冲突。

zigbee网络建立过程

芦苇地带 https://www.360docs.net/doc/237743271.html,/ Blog Subject - 分 类 首页 相册 标签 FPGA 学习(12) 个人生活(16) C 语言(0) 网络转载(6) PCB(6) Verilog(1) ZigBee(18) STM32(2) New Log - 日 志 师兄毕业了,工作一帆风顺~ 为什么51系列单片机常用11.059 项目日志——ZigBee 通信模块测试 项目日志——ZigBee 天线研究【转 闲话生活——2011年开始了 闲话生活——平安夜不平安 项目日志——ZigBee 测试结果 闲话生活——年底了,该做总结了 STM32学习——Q-OS 的画图板应闲话生活——记录俺调试的CCD 板子和 Log Reply - 回 复 Re:闲话生活——年底了,该做总结了 Re:自学单片机四个月感想 Re:【转】FPGA 学习的一些误区 Re:【转】FPGA 学习的一些误区 Re:【转】FPGA 学习的一些误区 请教几个问题 Re:闲话生活——最近很喜欢的一 首歌 Re:闲话生活——最近很喜欢的一首歌 Re:[转]对FPGA 认识、学习和进 Re:[转]对FPGA 认识、学习和进 Blog Links - 链 接 项目日志——Z-STACK 网络建立过程 芦苇 发表于 - 2010-10-13 12:11:00 先看看Packet Sniffer 抓取的网络建立过程的图片,这里有一个Coordinator 和一个Router 。 从上面可以看到建立网络的整个过程如下 1.Coordinator 首先上电,完成网络的初始化,选择一个合适的信道,并且为自择一个PAN_ID(网络标识符),然后周期的向周围发生beacon request 的包。 2.这时间将Router 上电,这样Router 会首先向周围的环境做一个信道能量扫描选量比较合适的信道进行网络搜寻。这里需要注意的是信道能量是有一个等级的K 里面会有一个门限值,当这个能量低于这个门限会被认为没有网络,在这不我久。当信道选择好之后,Router 也会周期性的向周围发送beacon request 的包来dinator 的回复。 3.当Coordinator 接受到Router 的beacon request 包之后会发送一个包含自己IE 址的超帧。主要目的是为了将自己的MAC 地址(64位)交给Router ,以便后续的 4.Router 接受到超帧之后,将Coordinator 的MAC 地址保存,并利用这个地址向C 发生 个A i ti R t 的包 这个包目的是寻求加入网络 收到 C

ZigBee组网小实验1

ZigBee组网小实验1 (实验所用程序在SampleApp基础上修改) 终端经路由器入网: 首先把协调器和两个终端的天线拔掉,以大幅减小传输距离,把两个终端放到稍远或障碍物多的地方,使协调器数据传输不到终端。测试,两个终端入不了网。 然后把路由器放到协调器和终端中间某一处。启动协调器,启动路由器,最后再启动两终端,测试,两个终端入网成功,网络地址分别为0x1430和0x1431,路由器网络地址为0x0001,协调器串口广播发送数据,路由器和两个终端成功接收到。 最后,再把路由器关闭,数据发送不成功,并且两终端的灯已经一闪一闪,与网络断开了。 各串口依次为:协调器/路由器/其中一个终端(路由器执行两次扫描入网) 左那只:路由器右边两只:终端协调器:天线拔掉

终端未经路由器入网: 节点保持原来位置,但把协调器和两个终端的天线重新安上,以增加传输距离。 启动协调器,启动路由器,最后再启动两终端,测试,两终端入网成功,网络地址分别为0x796F和0x79 70,路由器网络地址为0x0001,协调器串口广播发送数据,路由器和两个终端成功接收到。 把路由器关闭,协调器串口广播发送数据,两终端同样成功接收。 各串口依次为:协调器/路由器/其中一个终端(路由器执行两次扫描入网)

用无线龙的网络监控软件来查看拓扑图,不过因为电脑上串口的原因,监控软件只有com1~com9,而我这小电脑上经常是com10+,因此调整下相应模块的节点类型,然后下载与其配套的的SampleApp例子再次组网,以下拓扑图不代表上面两种网络。协调器和绿色网络线连接的那个路由器都是无线龙的两块老板子,明显很扛的!~ 图1:两个终端经过路由器入网(把模块的天线拔了,信号强度明显下降,网络线呈红色)

ZigBee组网实验

ZigBee组网实验 修订记录 版本修订说明修订者修订日期V1.0 初稿xux 2014-03-26 南京未来星传感技术有限公司 2014年3月

实验二十一节点无线聊天实验 前言:节点无线聊天即传统的串口透传,这个名词相信大家在看ZigBee相关资料时经常会看到,透传到底是什么呢?电脑A和电脑B通过串口相连,相互发送信息,现在我们将电脑A和B连接Zigbee模块,再用串口收发信息,ZigBee的作用就相当于把有线信号转化成无线信号。这样我们电脑前面操作一样的,但是已经变成无线传输了,这就是串口透传!如图所示: 实验平台:未来星CC2530模块及功能底板个两块(一个协调器,一个终端) 实验现象:两台不同的PC机通过串口连接到未来星开发板,打开串口调试助手,设置好波特率等参数。相互收发信息。没有2台电脑也可以同一台电脑的不同串口进行试验。 实验讲解:试验使用我们熟悉的SampleApp.eww工行来进行。在前面我们曾做过串口实验和数据无线传输,这次试验是这两个试验的一个结合。不过协议栈的串口接收有特定的格式,我们得了解一下它的传输机制。先理清我们要实现这个功能的流程:由于2台PC机所带的模块地位是相等的,所以两个模块的程序流程也一样: 1、zigBee模块接收到从PC机发送信息,然后无线发送出去 2、ZigBee模块接收到其它ZigBee模块发来的信息,然后发送给PC机 我们打开Z-stack目录Projects\zstack\Samples\SampleApp\CC2530DB 里面的SampleApp.eww工程。这次试验我们基于协议栈的SampleApp来进行。

我的ZigBee学习过程

我的ZigBee学习过程 1. 我为什么选择ZigBee 物联网风起云涌,可以说是目前最热的技术,但对物联网的看法可谓见仁见智,有人认为物联网就是新瓶装旧酒,有人认为物联网是本世纪最有前途的技术。抛开争论不说,在物联网领域,ZigBee技术无疑是引人注意的无线通信技术之一。 在众多的无线通信技术中,ZigBee技术是和传感器结合最紧密的技术之一,可以说是为远程无线监控而生。主要源于以下几个原因。 首先是无线,放眼四望,还有什么不是无线的?无线网络,无线通信、无线设备。只有在控制领域还被有线牢牢控制,ZigBee技术是无疑是无线测控领域的开拓者。 其次是低能耗。只有低能耗才能保证在无线的条件下长期的工作。ZigBee终端节点以周期性的工作方式(就像没事的时候可以打个盹),保证其在干电池供电的条件下顽强的工作几个月。 能够自组网。虽然每个节点的传输距离有限,但很多节点联起手来就可以获得很高的传输距离。更关键的是,整个过程不需要人为地干预,完全可以自动完成。类似于人体的自愈功能,当每个节点出现问题无法完成信息的传递时,马上有一个新的节点挺身而出代替其职责。 安全可以得到有效的保证。无线网络的致命伤是其安全和可靠性得不到保证,ZigBee 中有类似于有线网络的加密算法和信息确认功能,能够实现安全可靠的信息传递。 当然在无线领域除了ZigBee之外,还有蓝牙、Wi-Fi、IrDA、NFC等技术,它们在自己各自领域深耕细作,井水不犯河水。下面这张图大家一定熟悉。 ZigBee技术以低传输率换取低功耗和低成本及低复杂度。

2. ZigBee 的学习过程 开始学习zigBee 的时候,可谓乱花渐欲迷人眼,这么多的知识,从哪里入手,各位看官,且看下面这个图。 8051单片机 接口及传感器 应用层开发 要学习ZigBee ,首先要有硬件基础,单片机是必须的,要熟悉单片机的原理,因为所有的无线芯片几乎都要用到单片机。使用TI 的系列无线单片机无疑是正确的选择,因为可以在网上找到大量的CC2430.2430.2530的资料,大大降低学习曲线。当然,飞思卡尔的也是不错的选择。 在语言方面,C 语言是单片机编程的首选,特别是在一些复杂的应用系统中,不要吝啬你的单片机的硬件资源,高速的芯片技术和编译器技术的发展足以抵消C 语言在硬件控制方面的所谓的低效率。更重要的是C 语言可以成倍地提高我们的开发效率。 当可以在单片机上跑程序的时候,可以为自己自豪一下了。接下来需要熟悉单片机的IO ,定时器、AD 及DA 转换等外围部件和接口电路,特别是中断程序的编写,是否能合理地使用中断和对接口编程,是老手和新手的区别。 还需要熟悉一些传感器电路的设计,先从最简单的温度传感器开始,采用单总线技术的DS18B20温度传感器是一种很好的选择,可以从网上下载DS18B20的C 语言源代码,经过

zigbee组网过程

int main( void ) { // Initialize the operating system osal_init_system(); //初始化操作系统 ... } OSAL.c uint8 osal_init_system( void ) { // Initialize the system tasks. osalInitTasks(); // 初始化任务 } OSAL_SampleLight.c void osalInitTasks( void ) { uint8 taskID = 0; ZDApp_Init( taskID++ ); zcl_Init( taskID++ ); zclSampleLight_Init( taskID++ ); } ZDApp.c void ZDApp_Init( uint8 task_id ) { ZDAppTaskID = task_id; ZDAppNwkAddr.addrMode = Addr16Bit;//地址模式为16bit短地址 ZDAppNwkAddr.addr.shortAddr = INVALID_NODE_ADDR;//短地址=0xFFFE (void)NLME_GetExtAddr(); //API函数,用于得到64bit IEEE地址 afRegister( (endPointDesc_t *)&ZDApp_epDesc ); //为设备注册端点0描述符 ZDO_Init(); //初始化ZDO 物件,并且设置设备 if ( devState != DEV_HOLD ) // 无HOLD_AUTO_START此项预编译,所以devState = DEV_INIT { ZDOInitDevice( 0 ); } ZDApp_RegisterCBs(); //注册ZDO 消息,只有注册了的消息才能以ZDO_CB_MSG 消息的形式发送给指定的任务}

ZigBee的工作原理

ZigBee的工作原理_ZigBee组网技术ZigBee是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。Zigbee技术特点主要有低功耗、低成本、时延短、网络容量大、工作频段灵活、低速率、安全的数据传输等。其中低功耗是Zigbee技术最重要的特点。由于 Zigbee的传输速率相对较低发射功率较小,使得 Zig bee设备很省电,这是 Zigbee技术能够广泛应用的基石。 ZigBee协议适应无线传感器的低花费、低能量、高容错性等的要求。Zigbee的基础是IEEE 。但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议,因此Zigbee联盟扩展了IEEE,对其网络层协议和API进行了标准化。Zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术。主要用于近距离无线连接。它有自己的协议标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。 ZigBee组网概述 组建一个完整的zigbee网状网络包括两个步骤: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。

Zigbee网络的建立是由网络协调器发起的,任何一个zigbee节点要组建一个网络必须要满足以下两点要求: (1)节点是FFD节点,具备zigbee协调器的能力; (2)节点还没有与其他网络连接,当节点已经与其他网络连接时,此节点只能作为该网络的子节点,因为一个zigbee网络中有且只有一个网络协调器。 FFD:Full Funcon Device 全功能节点 RFD:Reduced FunconDevice 半功能节点

Zigbee入门开发

Zigbee是一种新型的短距离无线通信技术。其特点是低功耗,低成本,组网灵活。Zigbee协议由zigbe e联盟指定,包括应用层,和网络层,其下层采用 无论是学习zigbee技术,还是利用zigbee技术开发产品,都需要较好的掌握zigbee协议,并比较深入的了解,而,全部是英文。如果从来没有接触过无线通信的开发,要迅速掌握这么多内容确实有一些难度,笔者考虑到广大急切进入zigbee的同仁者,结合自己开发中总结出的理解协议的特定方法,从开发的角度,阐述协议内容,以达到抛砖引玉的效果,同时和广大同仁交流,共同提高,并希望zigbee技术能够在中国发扬光大。 协议从功能实现来讲,ZigBee协议层共包括物理层(又称实体层)、MAC层、数据链接层、网络层和应用支持层五个主要层次。在标准制定的分工上,ZigBee协议层是由ZigBee联盟和,物理层(又称实体层)、MAC层、数据链接层,以及传输过程中的资料加密机制等都是由IEEE所主导的。网络层和应用支持层则由ZigBee联盟来完成。,而未来还能依据系统客户的要求来修正其所需的应用界面。如图1所示: Zigbee协议整体架构 作为理解协议,从开发者的角度来讲,这样学习协议是比较费时间的,也较难掌握。笔者从自己长期开发的经验来看,对无线通信,最重要的就是在发送端根据用户的要求,把数据能够扔出去,并且是扔到指定的设备,在接收端,能够把发送到该设备的数据捡起来。并根据用户要求的作特定的处理。如果考虑在一个无线网路中的话,就得首先建立网络,其他得设备加入网络。最后是才是一些其他的问题,如设备离开网络,设备重新加入网络,等等。 这样从通信过程去理解协议,将会使得协议的内容非常明了,也可以很好的知道利用协议开发产品,达到事半功倍的效果。 本人将根据这样的思路,分五期具体讲述协议内容: 第一期:设备建立网络过程 第二期:设备加入网络过程 第三期:数据发送过程 第四期:数据接收过程 第五期:其他的问题

zigbee网络建立过程简介(G1)知识讲解

zi gbee 网络建立过程 简介( G1)

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。 WliE-N ETWORK-FORW MION 啲T MJ^E-SCAN request MLWE-SDAK confam MLME-SCAN.request MLWE-SCAN contfni 畝外站it PM ID. MUML-5C.1「eqest HL ME ShT cenfinn MLK1E-5TAr(T request miE-STARTanfirm NLM:'. NETWCftK-rORMMlON infirm APL NWK MAC 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.reqi发起的,但发起 NLME_NETWORK_FORMATION.reqi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_REQUES的 NLME_NETWORK_FORMATION.con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仟为STARTUP_FAILUR的 NLME_NETWORK_FORMATION.con的原语来通知上层初始化启动网络失败。 3、配置网络参数 如果扫描到一个合适的信道,网络层管理实体将为新网络选择一个PAN描述符,该PAN描述符可以

Zigbee传感温度和监控方案

Zigbee传感温度+监控方案 前言 本案涉及到上位机软件显示,基于市场产品的选择由2种方案构成,有产品集成环境搭建的一个实施过程。因集成产品是基于zigbee通用协议下由各大厂家、公司内部开发出自己的设备通用协议形成自己独有的zigbee产品网络平台。为此所有产品是由相应软件厂家提供。 一、成品模块方案 Zigbee温度传感模块、zigbee组网协调器、串口网关、网络监控摄像头、路由器、上位机软件 二、集成模块方案 Zigbee温度传感器、zigbee网关、网络监控摄像头、路由器、上位机软件、手机APP 方案一 一、Zigebee温度 本设计的总体框架如(图2)所示,ZigBee网络包括网络协调器和终端节点(温度)。协调器和搭建了Web服务器的ARM9芯片通过串口接在一起,而ARM9又通过网口以网线连接路由器,进而接入Internet。远程客户端是连网的个人电脑,电脑上安装有普通浏览器程序,通过普通浏览器登陆服务器,然后实现对ZigBee终端节点的传感器数据的显示和对执行电器的控制 Zigbee温度传感←==→中继器←==→zigbee协调器←==→串口←==→PC 二、网络监控 1、网络监控基于TCP/IP协议,其通讯有wifi无线传输和有线CAT5、CAT6(POE)2种方式,为保证同一网络上位机显示,网络监控必须是同一网络段内,并由路由器组网分配IP地址,从而实现统一上位机软件集显温度+监控画面的功能。 2、现实种使用如实际距离较远或大于100米可以通过无线AP对整个wifi信号延长全面覆盖,确保网络监控信号稳定传输。 三、拓扑图

黄色终端为RFD节点,点对点传输模式,无组网功能(图1) 图(2) 四、产品 4.1 RS485/ZIGBEE(RS232/ZIGBEE)串口网关 LT-WG-T-31116-12是一款串口/ZigBee网关设备,使用时只需通过串口连接用户计算机,通过系统软件配置,可以实现RS485(RS232)接口到ZigBee的透明转换,可用于中控室等管理平台计算机串口与ZIGBEE无线系统透传接口。

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