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標題: ZigBee網絡角色拓撲結構無線模塊組網典型應用 [打印本頁]

作者: 成都億佰特 時間: 2021-4-28 18:06
標題: ZigBee網絡角色拓撲結構無線模塊組網典型應用

01 簡介

ZigBee 是一種短距離，低功耗，低速率，低成本的一種無線自組網通信技術。

02 網絡特點

ZigBee 網絡有如下特點：低功耗，自組網，多跳路由，高安全，抗干擾能力強

03 ZigBee 網絡角色

協調器

ZigBee 協調器（英文名：ZigBeeCoordinate ，通常簡寫為：ZC）。協調器在ZigBee網絡中，有且只能有一個協調器，它在網絡中起了網絡搭建和網絡維護的功能。是整個網絡的中心樞紐。是等級最高的父節點。

路由器

ZigBee 路由器（英文名：ZigBeeRouter，通常簡寫為：ZR），路由器在ZigBee 網絡中既可以充當父節點，也可以充當子節點，有信息轉發和輔助協調器維護網絡的功能。

終端

ZigBee 終端（英文名：ZigBeeEnd-Device，通常簡寫為：ZED），終端在ZigBee網絡中，其功能最為簡單，只能加入網絡，為最末端的子節點設備。只能與其父節點進行通信，如果兩個終端之間需要通信，必須經過父節點進行多跳或者單跳通信。是ZigBee 網絡中可允許存在的數量最多的節點，也是唯一允許低功耗的網絡設備。

04 ZigBee 拓撲結構

ZigBee 根據網絡結構可分為三種，即：星狀網絡、樹狀網絡和網狀網絡。

星狀網絡

ZigBee星狀網絡在ZigBee 網絡中屬于一種最為簡單的網絡拓撲結構。包含一個協調器（中心節點）和若干個路由器和終端（附屬節點）組成。該結構如下圖所示：

該結構網絡中，每個附屬節點只能與中心節點通信，如果需要兩個附屬節點之間通信，必須經過中心節點進行數據轉發。

樹狀網絡

ZigBee樹狀網絡包含一個協調器，若干個路由器和終端組成。其網絡拓撲結構如下圖所示：

ZigBee 樹狀網絡可以看做多個星狀網絡組成，每個樹杈分支處（帶節點的路由器）可看做組成星狀網絡的“中心節點”，每個字設備只能與其父節點通信，最高級的父節點為協調器。

在樹狀網絡中，協調器將整個網絡搭建起來，路由器作為承接點，將網絡以樹狀向外擴散。節點與節點之間通過中間的路由器形成“多跳通信”。與星狀網絡相比，樹狀網絡在容量以及健壯性上有了大幅度提高。

網狀網絡

ZigBee網狀網絡是建立在ZigBee樹狀網絡結構上，其拓撲結構如下圖所示：

ZigBee 網狀網絡中，除了滿足ZigBee樹狀網絡的所有功能之外，其相鄰路由器之間也存在通信關系，使得網絡的動態分布更為靈活，路由能力更加穩定，可靠�？沙浞职l揮出ZigBee 網絡的自組織優勢。

05 ZigBee 典型應用領域

更具網絡的特點和結構，ZigBee 網絡被廣泛應用于家庭自動化、家庭安全、工業現場控制、環境控制、醫療護理、交通運輸等各個領域。例如：成都億佰特電子科技有限公司自主研發的ZigBee模塊E18系列產品，內置TI原廠SOC CC2530，出廠自帶ZigBee自組網固件，串口交互接口。

家庭自動化領域

將ZigBee 協調器與路由器結合，充當為ZigBee網關，ZigBee 終端模塊放置于電燈、開關、電視、窗簾、門禁系統等家用電器設備中。

ZigBee 開關隨意用粘貼式開關盒，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、門窗等設備進行無線遙控，方便快捷。

ZigBee 室外環境監控系統將天氣、光線等信息采集并傳入門窗、燈光的ZigBee終端，在適當的時候開關窗戶，調節燈光的強弱亮滅等。

交通運輸領域

ZigBee智能交通管理系統由ZigBee終端路燈節點部分，ZigBee路由器路燈節點部分，ZigBee協調器網關路燈節點部分，云服務器部分四個部分組成，整個系統路燈部分采用ZigBee網絡搭建，擁有網絡自愈和自動組網功能。當中途有某個或者某幾個路燈節點故障斷網時候，會重新尋找周邊的可用網絡，并自動加入到該網絡，保證了整個網絡的健全性和自愈性。服務器可以對整個網絡進行實時監控，對整個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管理區域網絡中的路燈節點數據匯總到協調器，再由協調器主板上的GPRS模塊上傳到服務器，由服務器統一監控并管理路燈狀況。

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