zigbee教程| zigbee协议基础教程
本zigbee教程涵盖了zigbee网络架构的概述。zigbee协议教程描述了zigbee基础知识，包括框架结构，zigbee协议堆栈层，即物理层，MAC层和应用层配置文件等。
简介
如今，zigbee在低数据速率无线应用中非常流行。Zigbee设备广泛应用于智能能源、医疗和家庭自动化等领域。在智能能源应用中，zigbee产品被用于监测和控制能源和水的使用，这有助于消费者节省能源和水，同时也省钱。在医疗领域，它被用于连接无限数量的健康监测设备和更多。在家庭自动化中，它控制家用照明，如开关、调光器、占用传感器和负载控制器。
它有868/915MHz和2450MHz两个操作频段。868/915频段提供约20-40Kb/s的数据速率，2450MHz频段提供约250kb /s的数据速率。除此之外，使用zigbee的终端设备可以进入睡眠模式，节省电池消耗，同时由于安全层，它还照顾了信息的安全性。
Zigbee网络概述:
如图所示，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。关于zigbee中使用的路由协议的详细信息，可以参考Ad-hoc按需距离向量路由协议(AODV协议)，RFC 3561
协调员：
•始终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的连接请求。
•电源供电(交流)，支持子设备。
•不会进入睡眠模式。
路由器：
•首先路由器需要加入网络，然后它可以允许其他R & E加入PAN。
•电源供电(交流)，支持子设备。
•不会进入睡眠模式。
终端设备：
•它不能允许其他设备加入PAN，也不能帮助通过网络路由数据。
•它是电池供电，不支持任何子设备。
•这可能会睡眠，因此电池消耗可以在很大程度上最小化。有两种拓扑，星型和网格，如前所述Zigbee支持网格路由。PAN ID用于zigbee设备之间的通信，是16位数字。协调器将PAN ID始终设置为零，所有其他设备在加入PAN时将收到一个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，通过路由器和终端设备加入网络。
组建Zigbee网络
•协调器搜索合适的射频通道，是可用的，不干扰无线局域网频率在使用。这是因为WLAN也工作在相同的2.4GHz频段。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启动网络。赋值有两种方式。手动(预配置)和动态(通过检查附近已经在操作中的网络的其他PAN ID，使PAN ID与其他网络不冲突而获得)。这里协调器也为自己分配网络地址，即0x0000。
•现在协调器完成了它的配置，并准备接受来自希望加入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)在剩余安静信道上发送广播信标请求帧。这也被称为信标扫描或PAN扫描。通过这个协调器接收附近路由器(R)和终端设备(E)的PAN ID。它还可以知道R/E是否允许连接。
•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
•作为zigbee教程的一部分，让我们研究路由器或终端设备如何加入zigbee网络。加入zigbee网络有两种方式，即MAC关联和网络重新加入。
•第一个是由MAC层下的设备实现的，第二个是由网络层实现的，尽管名称也可能用于第一次加入网络。
•可以在C和R/E或R和E或R和其他R之间进行MAC关联。
•让我们假设协调器(C)已经建立了PAN网络。因此R或E的下一步是找出C是否允许连接。所以他们进行PAN扫描或发送信标请求帧。
•在知道自己可以加入网络后，他们会发送关联请求帧，并在收到关联响应后立即加入网络。
•如上所述，C或R是否允许新设备加入取决于两个主要因素:
-允许连接属性
-它已经拥有的终端设备子设备的数量。
zigbee在家庭中的应用之一是使用zigbee技术控制开关、扬声器和灯。
Zigbee协议栈
zigbee IP由物理层(PHY)、mac层、网络层和应用层组成。IEEE 802.15.4标准定义了zigbee PHY和MAC规范。Zigbee联盟指定了网络层和应用层。阅读更多➤➤
Zigbee物理层
zigbee有两个物理层版本。这些是根据使用频带进行分类的，即868/915MHz和2450MHz。该图描述了同样的情况。请参考无线个域网体育有关物理层工作和模块功能的更多信息。
Zigbee MAC层
该图描述了用于根据需要携带不同类型MAC帧的物理层包结构。
Zigbee MAC帧包括信标、数据、确认、MAC命令等。请参考Zigbee MAC层帧格式．
Zigbee网络层
在网络层采用了Ad-hoc按需距离向量路由协议(AODV)。请参考zigbee AODV协议更多信息。
Zigbee应用层配置文件
zigbee应用层主要有两种类型的配置文件id，即公共配置文件和制造商特定的配置文件。zigbee设备中的数据传输和接收使用应用程序配置文件进行。它们有特定的id，大小为16位。公共概要范围从0x0000到0x7fff，其中制造商特定概要范围从0xbf00到0xffff。使用公共配置文件是为了在不同的OEM设备之间实现互操作性。制造商特定的配置文件由OEM使用，不需要与其他OEM产品的任何互操作性。
Zigbee 3.0教程，包括功能和Zigbee协议栈
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Zigbee教程及Zigbee产品相关链接
本教程涵盖了zigbee基础知识，包括以下子主题:
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参考Z-Wave基本教程
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