经验案例

zigbee在低数据速率无线应用中变得非常流行

Zigbee设备用于智能能源，医疗和家庭自动化。在智能能源应用中，zigbee产品用于监控和控制能源和水的使用，这有助于消费者节约能源和水，并节省资金。zigbee在低数据速率无线应用中变得非常流行。

在医疗领域，它用于连接无限数量的健康监测设备等等。

在家庭自动化中，它控制家用照明，例如开关，调光器，占用传感器和负载控制器。

它有两个工作频段868 / 915MHz和2450MHz。868/915频段提供大约20-40Kb / s和2450MHz频段提供大约250 kb / s的数据速率。除此之外，使用zigbee终端设备可以进入睡眠模式，这节省了电池消耗，并且由于安全层，它还负责信息的安全性。

Zigbee网络概述

zigbee在低数据速率无线应用中变得非常流行

如网络图中所述，zigbee网络由协调器（C），路由器（R）和终端设备（E）组成。Zigbee支持网状路由。有关zigbee中使用的路由协议的详细信息，可以参考Ad-hoc按需距离矢量路由协议（AODV协议），RFC 3561

协调员

总是需要安装第一个协调器来建立zigbee网络服务，它启动一个新的PAN（个人区域网络），一旦启动其他zigbee组件即。路由器（R）和终端设备（E）可以加入网络（PAN）。 - 负责选择频道和PAN ID。 - 它可以帮助通过网状网络路由数据，并允许来自R和E的加入请求。 - 它是主电源（AC）并支持子设备。 - 它不会进入睡眠模式。

路由器

第一个路由器需要加入网络，然后它可以允许其他R＆E加入PAN。 - 主电源（AC）和支持子设备。 - 它不会进入睡眠模式。

终端设备

它不允许其他设备加入PAN，也不能协助通过网络路由数据。 - 电池供电，不支持任何儿童设备。 - 这可能会睡眠，因此可以在很大程度上最小化电池消耗。有两种拓扑结构，星形和网状，如前所述Zigbee支持网格路由。PAN ID用于zigbee设备之间的通信，它是16位数。协调器将PAN ID始终设置为零，并且所有其他设备在加入PAN时将接收16位地址。完成Zigbee网络安装有两个主要步骤。通过协调器形成网络并通过路由器和终端设备加入网络。

形成Zigbee网络

协调员搜索合适的RF信道，该信道可用且不会干扰正在使用的无线LAN频率。这是因为WLAN也在相同的2.4GHz频段运行。这是在所有16个频道上完成的。它也被称为能量扫描。

协调器通过为网络分配PAN ID来启动网络。分配以两种方式完成。手动（预配置）和动态（通过检查附近操作中已有网络的其他PAN ID获得，以便PAN ID不与其他网络冲突）。协调器还为自己分配网络地址，即0x0000。

现在协调器完成其配置，并准备接受希望加入PAN的路由器和终端设备的网络加入请求查询。

除此之外，协调器（C）在剩余的安静信道上发送广播信标请求帧。这也称为信标扫描或PAN扫描。通过该协调器接收附近存在的路由器（R）和终端设备（E）的PAN ID。还要知道R / E是否允许加入。

现在R / E可以通过向C发送关联请求来加入.C将响应关联响应。

加入Zigbee网络

让我们一起研究路由器或终端设备如何作为zigbee教程的一部分加入zigbee网络。有两种方法可以加入zigbee网络即可。MAC关联和网络重新加入。

第一个由设备底层MAC层实现，第二个由网络层实现，尽管名称也可能首次用于加入网络。

MAC关联可以在C和R / E之间或R和E或R和其他R之间执行。

让我们假设协调员（C）已经建立了PAN网络。因此，R或E的下一步是找出C是否允许加入。因此他们进行PAN扫描或发送信标请求帧。

在他们知道他们可以加入网络后，他们将发送关联请求框架，并在收到关联响应后立即加入网络。