ZigBee網(wǎng)絡(luò )角色 拓撲結構 無(wú)線(xiàn)模塊組網(wǎng)典型應用

01 簡(jiǎn)介

ZigBee 是一種短距離，低功耗，低速率，低成本的一種無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)通信技術(shù)。

02 網(wǎng)絡(luò )特點(diǎn)

ZigBee 網(wǎng)絡(luò )有如下特點(diǎn)：低功耗，自組網(wǎng)，多跳路由，高安全，抗干擾能力強

03 ZigBee 網(wǎng)絡(luò )角色

協(xié)調器

ZigBee 協(xié)調器（英文名：ZigBeeCoordinate ，通常簡(jiǎn)寫(xiě)為：ZC）。協(xié)調器在ZigBee網(wǎng)絡(luò )中，有且只能有一個(gè)協(xié)調器，它在網(wǎng)絡(luò )中起了網(wǎng)絡(luò )搭建和網(wǎng)絡(luò )維護的功能。是整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的中心樞紐。是等級最高的父節點(diǎn)。

路由器

ZigBee 路由器（英文名：ZigBeeRouter，通常簡(jiǎn)寫(xiě)為：ZR），路由器在ZigBee 網(wǎng)絡(luò )中既可以充當父節點(diǎn)，也可以充當子節點(diǎn)，有信息轉發(fā)和輔助協(xié)調器維護網(wǎng)絡(luò )的功能。

終端

ZigBee 終端（英文名：ZigBeeEnd-Device，通常簡(jiǎn)寫(xiě)為：ZED），終端在ZigBee網(wǎng)絡(luò )中，其功能最為簡(jiǎn)單，只能加入網(wǎng)絡(luò )，為最末端的子節點(diǎn)設備。只能與其父節點(diǎn)進(jìn)行通信，如果兩個(gè)終端之間需要通信，必須經(jīng)過(guò)父節點(diǎn)進(jìn)行多跳或者單跳通信。是ZigBee 網(wǎng)絡(luò )中可允許存在的數量最多的節點(diǎn)，也是唯一允許低功耗的網(wǎng)絡(luò )設備。

04 ZigBee 拓撲結構

ZigBee 根據網(wǎng)絡(luò )結構可分為三種，即：星狀網(wǎng)絡(luò )、樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò )和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )。

星狀網(wǎng)絡(luò )

ZigBee星狀網(wǎng)絡(luò )在ZigBee 網(wǎng)絡(luò )中屬于一種最為簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構。包含一個(gè)協(xié)調器（中心節點(diǎn)）和若干個(gè)路由器和終端（附屬節點(diǎn)）組成。該結構如下圖所示：

該結構網(wǎng)絡(luò )中，每個(gè)附屬節點(diǎn)只能與中心節點(diǎn)通信，如果需要兩個(gè)附屬節點(diǎn)之間通信，必須經(jīng)過(guò)中心節點(diǎn)進(jìn)行數據轉發(fā)。

樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò )

ZigBee樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò )包含一個(gè)協(xié)調器，若干個(gè)路由器和終端組成。其網(wǎng)絡(luò )拓撲結構如下圖所示：

ZigBee 樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò )可以看做多個(gè)星狀網(wǎng)絡(luò )組成，每個(gè)樹(shù)杈分支處（帶節點(diǎn)的路由器）可看做組成星狀網(wǎng)絡(luò )的“中心節點(diǎn)”，每個(gè)字設備只能與其父節點(diǎn)通信，最高級的父節點(diǎn)為協(xié)調器。

在樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò )中，協(xié)調器將整個(gè)網(wǎng)絡(luò )搭建起來(lái)，路由器作為承接點(diǎn)，將網(wǎng)絡(luò )以樹(shù)狀向外擴散。節點(diǎn)與節點(diǎn)之間通過(guò)中間的路由器形成“多跳通信”。與星狀網(wǎng)絡(luò )相比，樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò )在容量以及健壯性上有了大幅度提高。

網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )

ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )是建立在ZigBee樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò )結構上，其拓撲結構如下圖所示：

ZigBee 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )中，除了滿(mǎn)足ZigBee樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò )的所有功能之外，其相鄰路由器之間也存在通信關(guān)系，使得網(wǎng)絡(luò )的動(dòng)態(tài)分布更為靈活，路由能力更加穩定，可靠?？沙浞职l(fā)揮出ZigBee 網(wǎng)絡(luò )的自組織優(yōu)勢。

05 ZigBee 典型應用領(lǐng)域

更具網(wǎng)絡(luò )的特點(diǎn)和結構，ZigBee 網(wǎng)絡(luò )被廣泛應用于家庭自動(dòng)化、家庭安全、工業(yè)現場(chǎng)控制、環(huán)境控制、醫療護理、交通運輸等各個(gè)領(lǐng)域。例如：成都億佰特電子科技有限公司自主研發(fā)的ZigBee模塊E18系列產(chǎn)品，內置TI原廠(chǎng)SOC CC2530，出廠(chǎng)自帶ZigBee自組網(wǎng)固件，串****互接口。

家庭自動(dòng)化領(lǐng)域

將ZigBee 協(xié)調器與路由器結合，充當為ZigBee網(wǎng)關(guān)，ZigBee 終端模塊放置于電燈、開(kāi)關(guān)、電視、窗簾、門(mén)禁系統等家用電器設備中。

ZigBee 開(kāi)關(guān)隨意用粘貼式開(kāi)關(guān)盒，可貼于墻壁的適當位置，方便安裝。另外，可選擇ZigBee集成遙控器，對所有ZigBee 電燈、窗簾、門(mén)窗等設備進(jìn)行無(wú)線(xiàn)遙控，方便快捷。

ZigBee 室外環(huán)境監控系統將天氣、光線(xiàn)等信息采集并傳入門(mén)窗、燈光的ZigBee終端，在適當的時(shí)候開(kāi)關(guān)窗戶(hù)，調節燈光的強弱亮滅等。

交通運輸領(lǐng)域

ZigBee智能交通管理系統由ZigBee終端路燈節點(diǎn)部分，ZigBee路由器路燈節點(diǎn)部分，ZigBee協(xié)調器網(wǎng)關(guān)路燈節點(diǎn)部分，云服務(wù)器部分四個(gè)部分組成，整個(gè)系統路燈部分采用ZigBee網(wǎng)絡(luò )搭建，擁有網(wǎng)絡(luò )自愈和自動(dòng)組網(wǎng)功能。當中途有某個(gè)或者某幾個(gè)路燈節點(diǎn)故障斷網(wǎng)時(shí)候，會(huì )重新尋找周邊的可用網(wǎng)絡(luò )，并自動(dòng)加入到該網(wǎng)絡(luò )，保證了整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的健全性和自愈性。服務(wù)器可以對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，對整個(gè)系統穩定性起到雙重保障的作用。

ZigBee 在智能照明上一將同一個(gè)管理區域網(wǎng)絡(luò )中的路燈節點(diǎn)數據匯總到協(xié)調器，再由協(xié)調器主板上的GPRS模塊上傳到服務(wù)器，由服務(wù)器統一監控并管理路燈狀況。