ZIGBEE配置与组网
Zigbee组网流程——理论
![Zigbee组网流程——理论](https://img.taocdn.com/s3/m/aee80f3c67ec102de2bd89b8.png)
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)
![亿佰特(Ebyte)-ZigBee无线模块组网典型应用(ZigBee组网应用)](https://img.taocdn.com/s3/m/0014d731844769eae109ed00.png)
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自组网地址分配与路由协议技术详解
![ZigBee自组网地址分配与路由协议技术详解](https://img.taocdn.com/s3/m/e6f564c93169a4517623a388.png)
如果需要从一个节点向另一个节点发送数据,那么信息将沿着树的路径向上传递到最近的祖先节 点然后再向下传递到目标节点。 这种拓扑方式的缺点就是信息只有唯一的路由通道。另外信息的路由是由协议栈层处理的,整个 的路由过程对于应用层是完全透明的
如果一个设备 Cskip(d)的值为 0,则没有路由能力,该设备为终端设备; 如果一个设备 Cskip(d)的值大于 0,则有路由能力,该设备为路由器设备。 网络中分配地址为(n 为当前分配节点个数) 终端:An=Ak+1+Cskip(d)*(n-1) 路由器:An=Ak+Cskip(d)*Rm*(n-1); 下一个路由器设备分配地址为前一个已分配路由器地址加 Cskip 偏移量 CurNodeInfo.NextRouterAddr+ = CurNodeInfo.Cskip; 下一个要分配的终端设备地址为前一个已知分配地址+1 CurNodeInfo.NextEndDevAddr++;
ZigBee 树状路由机制
假设一个路由器要发送数据包到目标地址 D。这个路由器的网络地址个网络深度为 A 和 d。它 首先会判断目标地址设备是否是它的子设备,应当满足: A < D < A+Cskip(d-1) 如果目标设备是它的子设备,下一跳地址就是
否则,路由器将此数据包发向它的父节点。
通常在支持网状网络的实现上,网络层会提供相应的路由探索功能,这一特性使得网络层可以找 到信息传输的最优化的路径。需要注意的是,以上所提到的特性都是由网络层来实现,应用层不 需要进行任何的参与。 网状网络拓扑结构的网络具有强大的功能,网络可以通过“多级跳”的方式来通信;该拓扑结构 还可以组成极为复杂的网络;网络还具备自组织、自愈功能;
zigbee组网方案
![zigbee组网方案](https://img.taocdn.com/s3/m/be0e722f974bcf84b9d528ea81c758f5f61f292a.png)
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组网流程
![Zigbee组网流程](https://img.taocdn.com/s3/m/2780f088e53a580216fcfea2.png)
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。
zigbee组网方案
![zigbee组网方案](https://img.taocdn.com/s3/m/22c94ad5f9c75fbfc77da26925c52cc58ad69041.png)
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。
物联网导论_实验报告
![物联网导论_实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/77da2c73ec630b1c59eef8c75fbfc77da26997c1.png)
一、实验目的通过本次实验,了解物联网的基本概念、技术架构和应用场景,掌握物联网通信技术的基本操作,包括ZigBee组网、数据采集和RFID技术等,为后续物联网相关课程的学习打下基础。
二、实验环境1. 硬件环境:CC2530开发平台、SmartRF04EB仿真器、PC机、LED灯、ZigBee模块、RFID模块、USB串口驱动、串口调试助手等。
2. 软件环境:IAR嵌入式集成开发环境、SmartRF Flash Programmer、ZigBee工具包等。
三、实验内容1. ZigBee组网实验(1)搭建实验平台:将CC2530开发平台、ZigBee模块、LED灯等硬件连接到PC 机。
(2)配置ZigBee网络:使用ZigBee工具包配置ZigBee网络参数,如网络ID、PAN ID、设备地址等。
(3)编写程序:在IAR环境中编写ZigBee通信程序,实现节点间的数据传输。
(4)编译与烧写:编译程序生成hex文件,使用SmartRF Flash Programmer将hex文件烧写到CC2530芯片中。
(5)调试与验证:通过串口调试助手查看数据传输情况,确保节点间通信正常。
2. 数据采集实验(1)搭建实验平台:将CC2530开发平台、传感器、ZigBee模块等硬件连接到PC 机。
(2)编写程序:在IAR环境中编写数据采集程序,读取传感器数据并通过ZigBee 模块发送到PC机。
(3)编译与烧写:编译程序生成hex文件,使用SmartRF Flash Programmer将hex文件烧写到CC2530芯片中。
(4)调试与验证:通过串口调试助手查看传感器数据,确保数据采集功能正常。
3. RFID实验(1)搭建实验平台:将CC2530开发平台、RFID模块、标签等硬件连接到PC机。
(2)编写程序:在IAR环境中编写RFID识别程序,实现标签数据的读取。
(3)编译与烧写:编译程序生成hex文件,使用SmartRF Flash Programmer将hex文件烧写到CC2530芯片中。
基于ZigBee的无线通信组网设计
![基于ZigBee的无线通信组网设计](https://img.taocdn.com/s3/m/a88a38b6f71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a27c1.png)
基于ZigBee的无线通信组网设计一、ZigBee协议栈ZigBee协议栈是ZigBee通信协议的基础,由物理层、MAC层、网络层和应用层组成。
物理层定义了无线信道的调制、频率和功率等参数;MAC层负责数据的传输和接收,实现了信道共享和帧格式的定义;网络层处理路由选择和网络拓扑结构的管理;应用层实现了不同应用的数据处理和交互。
这些层次的协议组成了整个ZigBee协议栈,为ZigBee的无线通信提供了可靠的基础。
二、网络拓扑结构ZigBee的网络拓扑结构包括星型、网状和混合型等几种形式。
星型拓扑结构适用于简单的小范围通信,一个集中控制器连接多个设备;网状拓扑结构适用于大范围通信和设备密集的场景,任意两个设备之间都可以通过中继节点进行通信;混合型拓扑结构将星型和网状结合起来,适用于较大规模和多样化的应用场景。
不同的网络拓扑结构适用于不同的场景和需求,设计者可以根据实际情况选择合适的网络结构。
三、节点类型ZigBee网络中的节点主要分为协调器、路由器和终端设备三种类型。
协调器是网络中的主节点,负责网络的组建和管理;路由器用于数据的中继和转发,拥有一定的计算和存储能力;终端设备是网络中的终端节点,通常功耗较低,只负责数据的采集和传输。
这三种节点类型相互配合,形成了稳定的通信网络。
四、通信机制ZigBee的通信机制主要包括数据传输、路由选择和能耗管理等方面。
数据传输采用了低功耗的无线通信技术,使用低频率和短数据包进行数据的传输;路由选择采用了基于跳数的路由协议,实现了快速且稳定的数据传输;能耗管理采用了低功耗的设计,通过睡眠模式和功耗优化实现了长时间的运行。
这些通信机制使得ZigBee具有了良好的稳定性和低功耗的特点。
基于ZigBee的无线通信组网设计是一项复杂而重要的工作。
设计者需要根据实际应用场景和需求,选取合适的ZigBee协议栈、网络拓扑结构、节点类型和通信机制,才能设计出稳定、高效、低功耗的无线通信系统。
ZigBee无线网络组网及数据传输研究与实现
![ZigBee无线网络组网及数据传输研究与实现](https://img.taocdn.com/s3/m/90a77180d0d233d4b14e6939.png)
(i g a ntueo o u n eh oo y, u i2 4 8 ) J n nnIstt f mp t gT c n lg W x 1 0 3 a i C i
Ab t a t h iBe e w r o oo y a d d v c y e i n lz d n h n t e Z g e n t o k n r c s n aa s r c :T e Z g e n t o k tp lg n e i e tp s a ay e ,a d t e h iBe e w r ig p o e s a d d t t n c i e o e i ie . r s e v rc d sgv n a Ke r s Z g e e w r o o o y; iee sn t o k Z g e n t r i g; i B e d t r n miso y wo d : i B e n t o k tp lg w r ls e r s; iBe ewo k n Z g e a a t s si n w a
NT 0 K N 0 M N A 0 EW R DC M U I e 无线 网络组 网及数 据传 输研究与实现 i e B
杜德 慧
( 江南计算技术研究所 ,无锡 2 4 8 ) 10 3
摘 要 : 分 析 了 Zg e iB e网络 拓 扑 和设 备 类 型 。给 出 了 Zg e i e网络 的 组 网流 程 和 数 据 收发 过 程 的主 要 代 码 。 B
关 键 词 : Zg e iB e网络 拓 扑 ; 线 网络 ; iB e网络 组 建 ; i e 据 传 输 无 Zg e Zg e数 B
Re e r h a d I p e e t to fNe wo k n o e s a d Da a s a c n m lm n a i n o t r i g Pr c s n t Tr n m iso fZi Be i ee sNe wo k a s s i n o g e W r ls t r
zigbee组网实验报告
![zigbee组网实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/254e5f0ee418964bcf84b9d528ea81c758f52ebe.png)
zigbee组网实验报告
《Zigbee组网实验报告》
近年来,随着物联网技术的迅猛发展,各种无线传感器网络的研究和应用也日
益受到关注。
其中,Zigbee作为一种低功耗、低成本的无线传感器网络技术,
被广泛应用于智能家居、工业自动化、农业监测等领域。
为了更好地了解Zigbee组网技术的性能和应用,我们进行了一系列的实验。
首先,我们搭建了一个小型的Zigbee传感器网络,包括一个协调器和若干个终端节点。
通过Zigbee协议栈的支持,我们成功实现了这些节点之间的通信和数据传输。
在实验过程中,我们发现Zigbee组网具有较高的稳定性和可靠性,即使在复杂的环境中也能够保持良好的通信质量。
其次,我们对Zigbee组网的能耗进行了测试。
结果显示,由于Zigbee采用了
低功耗的通信方式,因此整个传感器网络的能耗非常低,能够满足长期监测和
控制的需求。
这使得Zigbee成为了很多物联网应用的首选技术之一。
另外,我们还对Zigbee组网的网络拓扑结构进行了研究。
通过改变节点之间的布局和距离,我们发现Zigbee能够自动调整网络拓扑结构,保持良好的网络覆盖和通信质量。
这为实际应用中的网络规划和优化提供了重要的参考。
总的来说,我们的实验结果表明,Zigbee组网技术具有很好的性能和应用前景。
它不仅在能耗方面表现优异,而且在通信稳定性和网络拓扑结构方面也具有很
强的适应能力。
我们相信,在未来的物联网应用中,Zigbee将会发挥越来越重
要的作用。
希望我们的实验报告能够为相关研究和应用提供一定的参考和借鉴。
zigbee组网实验报告
![zigbee组网实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/219f6029ae1ffc4ffe4733687e21af45b307febb.png)
zigbee组网实验报告ZigBee组网实验报告引言:ZigBee是一种低功耗、低速率、低成本的无线通信技术,被广泛应用于物联网领域。
本实验旨在通过搭建ZigBee网络,探索其组网原理和应用。
一、实验背景随着物联网的快速发展,各种智能设备的出现使得人们的生活更加便捷和智能化。
而ZigBee作为一种独特的无线通信技术,具有低功耗、低成本和可靠性强的特点,成为物联网领域的重要组成部分。
二、实验目的1.了解ZigBee组网的基本原理和拓扑结构;2.搭建ZigBee网络,实现设备之间的通信;3.探索ZigBee在物联网领域的应用。
三、实验步骤1.准备工作在实验开始前,需要准备一些硬件设备,包括ZigBee模块、开发板、传感器等。
同时,还需要安装相应的软件开发环境。
2.搭建ZigBee网络首先,将ZigBee模块插入开发板,连接电源并进行初始化设置。
然后,通过软件开发环境,配置网络参数,包括网络ID、信道等。
接下来,将各个设备逐一加入网络,形成一个完整的ZigBee网络。
3.通信测试完成网络搭建后,进行通信测试。
通过发送指令或传感器数据,验证设备之间的通信是否正常。
同时,还可以进行数据传输速率测试,评估网络的性能。
四、实验结果与分析经过实验,成功搭建了一个ZigBee网络,并实现了设备之间的通信。
通过测试发现,ZigBee网络具有较低的功耗和较高的可靠性,适用于物联网领域的各种应用场景。
五、实验总结ZigBee作为一种重要的无线通信技术,具有广泛的应用前景。
通过本次实验,我们深入了解了ZigBee组网的原理和应用,并通过实际操作掌握了搭建ZigBee网络的方法。
这对我们进一步研究和应用物联网技术具有重要意义。
六、展望在未来,随着物联网的不断发展,ZigBee网络将在更多的领域得到应用。
例如智能家居、智能医疗、智能交通等,ZigBee技术将为这些领域带来更多的便利和创新。
结语:通过本次实验,我们对ZigBee组网技术有了更深入的了解,并体验了其在物联网领域的应用。
如何实现ZigBee快速组网?
![如何实现ZigBee快速组网?](https://img.taocdn.com/s3/m/250a3a70852458fb760b5619.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/9e7ee83203768e9951e79b89680203d8ce2f6ae5.png)
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组网原理详解
![Zigbee组网原理详解](https://img.taocdn.com/s3/m/8c43db07ad02de80d4d84065.png)
Zigbee组网原理详解1.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。
2. 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 FuncTIon Device 全功能节点RFD:Reduced FuncTIonDevice 半功能节点3.网络初始化流程3.1 确定网络协调器:首先判断节点是否是FFD节点,接着判断此FFD节点是否在其他网络里或者网络里是否已经存在协调器。
通过主动扫描,发送一个信标请求命令(Beaconrequest command),然后设置一个扫描期限(T_scan_duraTIon),如果在扫描期限内都没有检测到信标,那么就认为FFD在其pos内没有协调器,那么此时就可以建立自己的zigbee网络,并且作为这个网络的协调器不断地产生信标并广播出去。
注意:一个网络里,有且只能有一个协调器(coordinator)。
3.2 进行信道扫描过程。
包括能量扫描和主动扫描两个过程:首先对指定的信道或者默认的信道进行能量检测,以避免可能的干扰。
以递增的方式对所测量的能量值进行信道排序,抛弃那么些能量值超出了可允许能量水平的信道,选择可允许能量水平的信道并标注这些信道是可用信道。
接着进行主动扫描,搜索节点通信半径内的网络信息。
这些信息以信标帧的形式在网络中广播,。
17_ZigBee组网实验说明-WiFi模块
![17_ZigBee组网实验说明-WiFi模块](https://img.taocdn.com/s3/m/bbb83e46b0717fd5370cdc2b.png)
16_ZigBee传感器组网——WiFi模块实验现象:此实验只在协调器节点上进行,下载程序后,ZigBee节点的串口与电脑连接,节点上的WiFi模块与路由器连接,实现ZigBee串口和服务器透传。
传感器介绍:W-003 WiFi模块是蜂汇物联科技基于Espressif公司的ESP8266EX芯片研发的,模块集成了透传功能,支持微信Airkiss 2.0协议,即拿即用,支持串口AT 指令集,服务器AT指令集,用户通过串口即可使用网络访问的功能,模块支持标准的IEEE802.11 b/g/n 协议和完整的TCP/IP 协议栈,支持STA/AP/STA+AP工作模式、支持SmartConfig、串口透传、IO口控制等功能.实现平台:ZigBee传感器节点硬件说明:WiFi模块通过串口与CC2530通信,WiFi模块已经烧写了固件,操作比较简单,具体的使用方法参考手册;当模块连接上路由器时,D1指示灯会亮;当模块连接上Server时,D2指示灯亮。
实验过程:分三个步骤,如下:一:设置好PC端的IP,然后下载CoordinatorEB至ZigBee节点二:打开串口调试助手,启动设备;打开网络调试助手,选择UDP,设置好IP和端口;串口发送转发到网络中,网络发送后在串口中显示。
一:下载CoordinatorEB至ZigBee节点打开例程,修改SampleApp_ProcessEvent函数中SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT事件,下载器连接好ZigBee传感器节点,下载CoordinatorEB至ZigBee节点。
运行程序,ZigBee节点通过USB连接到电脑,打开电脑串口,串口设置如下:波特率:115200,数据位:8位,停止位:1位,无奇偶校验位。
二:ZigBee串口和WiFi模块实现透传。
打开串口调试助手,启动设备;打开网络调试助手,选择UDP,设置好IP和端口;串口发送转发到网络中,网络发送后在串口中显示。
zigbee组网方案
![zigbee组网方案](https://img.taocdn.com/s3/m/32faaf190622192e453610661ed9ad51f11d547d.png)
Zigbee组网方案介绍Zigbee是一种低功耗、短距离、低速率的无线通信技术,常用于物联网应用。
Zigbee组网方案是指在Zigbee网络中,如何合理布局设备和搭建网络结构,以实现稳定的通信和高效的数据传输。
本文将介绍Zigbee组网的基本原理、网络拓扑结构以及常用的组网方案。
基本原理Zigbee使用IEEE 802.15.4无线通信标准,工作于2.4GHz频段。
它采用低功耗、低速率的通信方式,支持星型和网状拓扑结构,以及多种网络拓扑结构的组合。
Zigbee组网的基本原理是利用协调器(Coordinator)作为网络的核心,连接所有的设备,并管理网络的功能。
其他设备可以是从节点(End Device)或路由器(Router),将数据通过网络传输给协调器。
协调器负责设备的加入和离开、数据的传输和路由选择等功能。
从节点负责传感器数据的采集和发送,路由器则负责数据的中继和路由选择。
网络拓扑结构Zigbee网络支持多种网络拓扑结构的组合,常见的有星型和网状两种。
星型结构星型结构是最简单的网络拓扑结构,所有设备都直接连接到协调器。
这种结构下,数据传输的距离较近,通信效果稳定可靠。
然而,星型结构下的设备数量有限,且中心节点容易成为瓶颈。
星型结构星型结构网状结构网状结构是一种多对多的网络拓扑结构。
各个设备可通过路由器相互连接,数据可以从源设备通过多个中继节点传输到目标设备。
这种结构下,网络的扩展性较好,且传输距离也可以更远。
网状结构网状结构组网方案根据实际应用需求,选择合适的组网方案是关键。
下面介绍几种常用的Zigbee 组网方案。
单一网状结构在小型范围内,可使用单一网状结构。
所有设备通过路由器连接,数据可以从源设备直接传输到目标设备。
这种方案易于部署,但设备数量和覆盖范围有限。
多层级网状结构对于大范围的应用场景,可使用多层级网状结构。
将网络划分为多个区域,每个区域内有一个协调器和多个路由器。
协调器之间通过路由器连接,形成多层级的网状结构。
ZigBee-自组网模块详解
![ZigBee-自组网模块详解](https://img.taocdn.com/s3/m/a7d37951ec3a87c24128c4b7.png)
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。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/23036dfd79563c1ec4da71b5.png)
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
获取协调器参数
组网
点击“节点树”,点击“连接网络”
点击网络拓扑,查看网络拓扑结构
小结
本次课主要讲述
Zigbee组网类型及特点 网络节点类型 Zigbee组网类型及特点 星型网组网实验
Thank you!
IEEE 地址
Hex文件
Channel,PANID
E8节点,烧入IEEE地址和hex文件
设置Channel和PANID
组网实验
首先打开协调器节点 然后打开节点1,节点发射板绿灯亮表示该 节点连接到协调器上 然后打开节点2,重复上述操作
打开Zigbee基础实验平台
打开串口
Channel: 13 PANID: 3001 IEEE address: 00 00 00 00 00 00 01 04
烧入过程
仿真器连接协调器节点
将仿真器排线插入协调器对应插槽 将仿真器IEEE地址
打开TI SmartRF Flash 软件
ZigB ee路由节点
ZigBee路由节点(ZigBeeRouter,ZR)也必 须是FFD。 ZigBee路由节点可以参与路由发现、消息 转发,通过连接别的节点来扩展网络的覆盖 范围等。
ZigBee终端节点
ZigBee终端节点(ZigBeeEndDevice,ZE) 可以是全功能节点FFD或者精简功能设备 RFD( ReducedFunctionDevice,RFD ),它通过ZigBee 协凋点或者ZigBee路由节点连接到网络, 但不允许其他任何节点通过它加入网络, ZigBee终端节点能够以非常低的功率运行。
Read IEEE 地址
填写IEEE地址,并写入
00 00 00 00 00 00 01 04
点击Write IEEE
Read IEEE 验证地址
烧入节点hex程序文件
在 Retain IEEE address when reprograming the chip 前打勾
选中Erase,program and verify
写入节点
验证成功
查看com口
打开串口
打开网络参数配置应用软件,烧入节点 channel,PANID
点击刷新,可以查看原来的Channel, PandID,MAC地址
设置协调器节点,写入,并点击刷新验证
Channel: 13 PANID: 3001
依次重复,烧入其它节点
Channel: 13 PANID: 3001 传感控制节点1,IEEE address 00 00 00 00 00 00 00 E7 传感控制节点2,IEEE address 00 00 00 00 00 00 00 E8
模块2:ZIGBEE技术及应用
2.2 ZIGBEE配置与组网 下午1:30-4:30 主讲老师:罗汉江
3.2 ZIGBEE配置与组网
3.2.1 Zigbee组网类型及特点
3.2.1.1网络节点类型 3.2.1.2 Zigbee组网类型及特点
3.2.2 ZIGBEE模块配置
3.2.2.1组网基础知识 3.2.2.1星型网组网实验
3.2.1.1网络节点类型
从网络配置上,ZigBee网络中有3种类型的节点:ZigBee协调 点、ZigBee路由节点和ZigBee终端节点 ZigBee协调点 ZigBee协调点在IEEE 802.15.4中也称为PAN协调点,在无 线传感器网络中叫做汇聚节点。 ZigBee协调点必须是全功能设备FFD( FullFunctionDevice )。 一个ZigBee网络只有一个ZigBee协调点,它往往比网络中其 它节点的功能更强大,是整个网络的主控节点。 它负责发起建立新的网络、设定网络参数、管理网络中的节点 以及存储网络中节点信息等,网络形成后也可以执行路由器的 功能。 ZigBee协调点是3种类型ZigBee节点最为复杂的一种,一般由 交流电源持续供电。
3.2.2.2星型网组网实验
所需器材 烧入内容 烧入过程 组网实验
所需器材
所需节点
1个协调器,2个终端节点
其它
串口线、仿真器、相关软件等
烧入内容
组网配置内容
Channel: PANID: IEEE address 烧入节点程序 hex文件
协调器配置
3.2.1.2 Zigbee组网类型及特点 星型、网格状、簇状
共有三种基本组网结 构
Star Network Mesh Network Mesh-Tree Network
3.2 ZIGBEE配置与组网
3.2.1 Zigbee组网类型及特点 3.2.2 ZIGBEE模块配置
3.2.2.1组网基础知识 3.2.2.2星型网组网实验
3.2.2.1组网基础知识
Zigbee的三种地址
长地址(物理地址) 64位(8字节)IEEE MAC 地址(由IEEE分配管理) 短地址(网络地址) 16位(4字节)当设备加入网络后分配 协调器的网络地址为0x00 网络标识符PANID(Personal Area Network ID) 32位(4字节) 用于区别不同的Zigbee网络,即在一个网络中的所有节 点的PANID相同