初识ZigBee
 
ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术
主要适合用于自动控制和远程控制领域，会出现在各种设备。非常适合用于有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。
ZigBee又称紫蜂协议，来源于蜜蜂的八字舞(蜜蜂通过乏字形“舞蹈”与同伴传递信息）也就是说ZigBee协议可以建立类似于蜂群的通信网络.
ZigBee是一-个由可多到65000个模块组成的无线网络平台，任何节点之间可以相互通信，通信距离一般在几十米左右。
 
特性：
 
低功耗:
 
在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作6~24个月，甚至更长。相比较，蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。
 
低成本:
 
通过大幅简化协议，降低了对通信控制器的要求，每块芯片的价格远低于蓝牙或WiFi。
 
低速率:
 
ZigBee分别提供250kbps (2.4GHz)40kbps (915MHz)和20kbps ( 868MHz)的原始数据吞吐率,满足低速率传输数据的应用需求。
 
短时延:
 
ZigBee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进人网络只需30ms，进一步节省了电能。相比较，蓝牙需要3~10s、WIFI需要3s
 
高安全:
 
ZigBee提供了三级安全模式，包括无安全设定、使用访问控制清单(ACL )防止非法获取数据以及在数据转移中采用高级加密标准(AES)的对称密码加密。
 
ZigBee，蓝牙，WIFI对比图：
 

 ZigBee的传输速率最低，同时其功耗，费用，技术复杂度都最低
 
ZigBee网络角色
 
协调器
 在ZigBee网络中，有且只能有一个协调器，它在网络中起了网络搭建和网络维护的功能。是整个网络的中心枢纽。是等级最高的父节点。
路由器
 路由器在ZigBee网络中既可以充当父节点，也可以充当子节点，有信息转发和辅助协调器维护网络的功能。
终端
 终端功能只能加人网络，为最末端的子节点设备。只能与其父节点进行通信，如果两个终端之间需要通信，必须经过父节点进行多跳或者单跳通信。是网络中数量最多的节点，也是低功耗的网络设备。
 
 
网络拓扑结构：
 
星状网络
 
星状网络包含一个协调器(中心节点)和若千个路由器和终端(附属节点)组成。
 该结构如下图所示:
 
 
该结构网络中，每个附属节点只能与中心节点通信，如果需要两个附属节点之间通信，必须经过中心节点进行数据转发。
 
树状网络
 
树状网络包含一个协调器，若干个路由器和终端组成。
 

 结点之间的信息只能沿着树的路径向上传递到共同的父节点，再由共同的父节点向下转发给目的节点。
 
网状网络
 
网络中具有路由功能的设备之间都可以直接相互通信，在通信范围内不需要其他节点转发。
 
 
网络中每个结点具有重新选择路由的功能，所以当某个路由器出现故障时，网络可以自动重新组网,因此该组网方式良好的可靠性。
 
ZigBee应用领域：
 
家庭和建筑物的自动化控制:照明、空调、窗帘等家具设备的远程控制。
 消费性电子设备:电视、DVD、CD机等电器的遥控。
 PC外设:无线键盘、鼠标、游戏操纵杆等。
 
ZigBee协议：
 
 
物理层(PHY )
 
物理层定义了物理无线信道和MAC子层乏间的接口。
 物理层数据服务从无线物理信道上收发数据。
 
MAC层
 
MAC层负责处理所有的物理无线信道访问，并产生网络信号、同步信号:提供两个对等MA C实体乏间可靠的链路。
 
网络层
 
网络层主要实现结点加^或离开网络、接收或抛弃其他节点、路由查找及传送数据等功能，支持多种路由算法。
 
应用层
 
应用层包含三部分:应用框架AF、ZigBee设备对象ZD0和应用支持APS子层。它们实现了将不同的应用对象映射到ZigBee网络层

Zigbee 是一个由可多到 65000 个无线数传模块组成的一个无线数传网络平
 台，十分类似现有的移动通信的 CDMA 网或 GSM 网，每一个 Zigbee 网络数传
 模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信；
 每个网络节点间的距离可以从标准的 75 米，到扩展后的几百米，甚至几公里；
 另外整个 Zigbee 网络还可以与现有的其它的各种网络连接。例如，你可以通过
 互联网在北京监控云南某地的一个 Zigbee 控制网络。
 不同的是，Zigbee 网络主要是为自动化控制数据传输而建立，而移动通信网
 主要是为语音通信而建立；每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上，而每
 个 Zigbee“基站”却不到 1000 元人民币；每个 Zigbee 网络节点不仅本身可以与监
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 控对对象，例如传感器连接直接进行数据采集和监控，它还可以自动中转别的网
 络节点传过来的数据资料；除此之外，每一个 Zigbee 网络节点（FFD）还可在
 自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点（RFD）
 无线连接。
 每个 Zigbee 网络节点（FFD 和 RFD）可以可支持多到 31 个的传感器和受控
 设备，每一个传感器和受控设备终可以有 8 种不同的接口方式。可以采集和传输
 数字量和模拟量。
 Zigbee 技术的目标就是针对工业，家庭自动化，遥测遥控，汽车自动化、农
 业自动化和医疗护理等，例如灯光自动化控制，传感器的无线数据采集和监控，
 油田，电力，矿山和物流管理等应用领域。另外它还可以对局部区域内移动目标
 例如城市中的车辆进行定位。
 通常，符合如下条件之一的应用，就可以考虑采用 Zigbee 技术做无线传输：
 1．需要数据采集或监控的网点多；
 2．要求传输的数据量不大，而要求设备成本低；
 3．要求数据传输可性高，安全性高；
 4．设备体积很小，不便放置较大的充电电池或者电源模块；
 5．电池供电；
 6．地形复杂，监测点多，需要较大的网络覆盖；
 7．现有移动网络的覆盖盲区；
 8．使用现存移动网络进行低数据量传输的遥测遥控系统。
 9．使用 GPS 效果差，或成本太高的局部区域移动目标的定位应用。
 Zigbee 技术的特点：
 省电：两节五号电池支持长达 6 个月到 2 年左右的使用时间可靠：采用了碰
 撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据
 时的竞争和冲突；节点模块之间具有自动动态组网的功能，信息在整个 Zigbee
 网络中通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性、时延短：
 针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。
 网络容量大：可支持达 65000 个节点。
 安全：ZigBee 提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用通用的
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 AES-128。高保密性：64 位出厂编号和支持 AES-128 加密。