zigbee组网分析--包


1、很多朋友学完Zigbee之后,对它的印象仅仅是能够做单播 广播实验而已,对Zigbee无线局域网脑子里还是没有太多的概念?
   这些朋友对Zigbee网络的组建过程 网络工作时 Zigbee无线模块在空气中数据交换过程没有太多了解。
2、在Zigbee无线局域网里,节点(无线模块)按照在网络里的功能来划分, 协调器 路由器 终端
   他们的硬件可以一模一样,之所以在网络里表现不同的功能,是因为他们下载了不同功能版本的代码。我们说一个模块到底是协调器 路由器还是终端,前提是它必须在一个Zigbee无线局域网里,如果它还没有入网,那么它仅仅是一个下载了响应功能代码的模块而已。
3、下载了路由器和终端代码的模块,上电后第一件事是去寻找网络,请求加入;网络是不会平白无故产生的,所以创建网络这个工作由下载了协调器代码的模块来完成,下载协调器代码的模块上电的第一件事是去创建网络。
4、任何一个网络,第一个节点一定是该网络的协调器,一个网络里有且仅有一个协调器。
5、任何一个Zigbee模块要加入到某个网络,一定要一个处于该网络里的节点作为介绍人,并且这个介绍人不能是终端节点。在加入网络以后,介绍人节点和被介绍加入的节点互为父子关系,介绍人节点是被介绍加入节点的父节点,被介绍加入节点是介绍节点的子节点。
6、当被加入节点有多个介绍人可以选择加入的时候,根据相对于被加入节点的信号强度等一些其他的参数,选择最佳的介绍人节点加入。
7、Zigbee网络组建以后,网络里的节点可以进行相互通信,数据通信的方式有4种
   单播
   广播
   组播
   绑定

8、入网前
   路由器
   路由器在入网之前,一直发送信标请求帧,它的作用是,让在它附近的所有具备介绍人资格的节点,都回复信标帧,这些返回的信标帧被这个想要加入的无线模块拿到,通过这些信标帧,选出最佳介绍人节点,请求加入。
   终端
   它在入网前的行为和下载了路由器代码模块在入网前行为是一样的。
   协调器
   发送了一帧信标请求帧,发送这一帧也会得到周围具备介绍人资格的节点回复信标帧,但是协调器拿到这些信标帧,用来判断周围的环境情况,为创建网络做准备。
   当协调器创建成功以后,就会发送一个数据帧,这个帧里面可以看到协调器的地址0x0000,PANID,可以把这个帧叫做网络连接状态帧。

   从入网到稳定工作
   路由器
1、协调器发出的网络连接状态帧,表明协调器稳定工作,与路由器入网无关
2 路由器模块发出的信标请求帧,用于发现周围的网络,请求加入
3、协调器模块发出的信标请求帧,路由器模块在拿到这个帧之后,可以得到协调器模块相对于它自己的信号强度,判断是不是最佳介绍人。
 4-5
 6-7 重复2-3的过程

补充:
  在Zigbee网络里,如果一个模块发出的射频帧,非常明确的指定接收目标节点的地址,那么目标节点在接收到这个帧以后,硬件会自动回复一个ACK,表明已经收到了。
  TI在CC2530出厂的时候在flash上固话一个8个字节编号唯一的值,这个值是这颗芯片的物理地址,又叫MAC地址,或叫IEEE地址,3种说法说的都是一回事。
 8 是路由器模块发给协调模块,这个帧的作用是,在前面路由器模块收到了协调器模块的信标帧,通过信标帧判断协调器是当前路由器模块的最佳介绍人,路由器模块发送这一帧是告诉协调器,你是我当前的最佳介绍人,请你从当我入网的介绍人,介绍我入网,并且在这个帧携带了自己MAC,这个MAC地址是介绍人模块(协调器模块)给被介绍人模块(路由器模块)分配网络的地址的依据。
 9 是协调器模块硬件回复给路由器模块的ACK,表明我已经收到了你发过来的帧
 10 是路由器模块发给协调器模块的帧,请求协调器,把你根据我前面发给你的MAC地址给我分配的网络地址现在发给我。是一个数据请求帧。
 11 协调器回复给路由器的ACK表明收到了路由器发过来的帧
 12 协调器把为路由器分配好的网络地址发给路由器。而这个帧需要非常明确的发给路由器模块,但是路由器模块还不知道自己的网络地址是多少,所有在指定目标地址的时候用MAC地址
 13 在路由器模块根据自己的MAC地址收到了协调器发过来分配给自己的网络地址,硬件自己回复ACK,表明已经收到了,
 14 入网宣告,告诉当前网络里所有的节点,我入网了,我的网络地址是0xE9EB。
 15 是协调器模块在收到了路由器模块发的入网宣告帧以后,转发的帧。

 16 17是协调器模块和路由器模块在工作稳定时,发出的网络连接状态帧。
 协调器和路由器在入网后,稳定工作时的行为是,每隔一段时间发一次网络连接状态帧,默认是15S

 终端
   入网过程,终端的入网过程和路由器入网的过程,所有的行为都是一样的
   终端.psd
   16 终端节点发送给它的父节点协调器的数据请求帧,为了告诉它的父节点,我还在线。
   17 协调器在收到终端发来的帧,硬件自动回复的ACK
   18-19 对于终端节点,协调器再知道他稳定加入网络以后在转发两次“自我介绍”帧,并发送网络连接状态帧
   20 之后就是终端节点周期性发送数据请求帧告诉父节点,我还在线。

协调器的MAC 6550F
 终端 MAC 65837
 路由器的MAC 65581









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