ZigBee基础概念和知识点

zigbee

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议

根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术

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。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。

ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等

特性

①低功耗。

②低成本。

③低速率。

④近距离。传输范围一般介于10～100m之间

⑤短时延。

⑥高容量。ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254个子节点；同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成65000 个节点的大网。

⑦高安全。

无线数据传输

 

简单的说，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

 

使用模式：AT模式和API模式

 

Zigbee 逻辑设备类型

协调器（coordinator） 路由器（router）  终端设备（end-device）

协调器：初始化网络信息，协调zigbee网络中的各个节点

路由器：路由zigbee传输信息

终端节点：rfd为终端节点，没有路由功能

 

2.4GHz射频信道分为16个独立信道。

 

 绑定

 应用设备之间信息流的控制机制。

 有直接绑定（OTA）、间接绑定、直接绑定（通过串口）

 

 配置文件profile 应用程序框架

 端点endpoint 每个ZigBee设备支持多达240个端点

 NWK 寻址

 地址类型：ZigBee设备有一个64位IEEE长地址 （MAC地址）

通常用一个16位短地址表识

网络地址分配 由协调器完成

数据包传送  单点unicast  多点multicast  广播broadcast

路由：经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的节点。

F8wconfig.cfg配置路由

 

配置文件(profile)：Zigbee协议的配置文件是对逻辑组件及其相关接口的描述，是面向某个应用类别的公约、准则．通常没有程序代码与配置文件相关联．

属性（attribute）：设备之间通信的每一种数据像开关的状态或温度计值等皆可称为属性．每个属性可得到唯一的ＩＤ值．

簇（cluster）：多个属性的汇集形成了簇，每个簇也拥有一个唯一的ＩＤ．虽然个体之间传输的通常是属性信息，但所谓的逻辑组件的接口指的却是簇一级的操作，而非属性一级．

终端（endpoint）：每个支持一个或多个簇的代码功能块称为终端．不同的设备通过它们的终端及所支持的簇来进行通信．

Cluster: is acontainer for one or more attributes. (一个或更多属性的集合)

Attribute: a data entity whichrepresents a physical quantity or state.（反映物理特性或状态的一个数据实体）

Cluster是逻辑设备之间的事务关系Cluster定性

Attribute则是某种事务关系的具体特例Attribute定量

Endpoint是一个逻辑设备（个人理解为入口地址）。而一个Endpoint可以包含多个Cluster，每个Cluster包含不同的属性，这就是用来更加细分的了，Endpoint之间依据“事务关系”（cluster）通讯.

 一个节点除了64位的IEEE地址，16位的网络地址，每个节点还提供了8位的应用层入口地址(端点：EndPoint)，对应于用户应用对象。端点0为ZDO接口，端点I至240供用户自定义应用对象使用，端点255为广播地址，端点241—254保留为将来使用。

 每一个应用都对应一个配置文件(Profile)。配置文件内容包括：设备ID(Device ID)，事务ID(Cluster ID)，属性ID(Attribute ID)，及AF使用何种服务类型等信息。在zigbee协议中，一个配置文件中允许最多2^16个设备(16位表示)，2^8个事务，每个事务支持最多约2^16个属性。

例：由zigbee联盟给出的HomeControlLighting，是针对家庭灯控应用的配置文件，灯设备和按钮设备便是其中两种设备类型，点灯即是一项方法，灯状态便是该项事件的其中一个属性。