廈門欣仰邦科技有限公司
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閱讀：2發(fā)布時間：2026-9-20
ZigBee 技術(shù)以其低成本、低功耗、網(wǎng)絡(luò)容量大、傳輸時延短和可靠性高等特點，在環(huán)境監(jiān)測、智能家居、樓宇自動化、工業(yè)控制等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，今日小編將對ZigBee的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組網(wǎng)方式進(jìn)行分析。
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ZigBee的體系結(jié)構(gòu)
ZigBee體系結(jié)構(gòu)主要有物理（PHY）層、媒體接入控制（MAC）層、網(wǎng)絡(luò)/安全層以及應(yīng)用框架層構(gòu)成。
IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)定義了ZigBee協(xié)議的PHY層和MAC層，而ZigBee聯(lián)盟對其網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和API進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，還開發(fā)了安全層，這才真正形成了ZigBee協(xié)議棧。
其中PHY層的特征是啟動和關(guān)閉無線收發(fā)器，能量檢測，鏈路質(zhì)量，信道選擇，清除信道評估（CCA），以及通過物理媒體對數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送和接受。
MAC層的特征是：信標(biāo)管理，信道接入，時隙管理，發(fā)送確認(rèn)幀，發(fā)送連接及斷開連接請求。除此之外，MAC層為應(yīng)用合適的安全機(jī)制提供了一些方法。
網(wǎng)絡(luò)/安全層主要用于ZigBee的LR WPAN網(wǎng)的組網(wǎng)連接、數(shù)據(jù)管理以及網(wǎng)絡(luò)安全等。
應(yīng)用框架層主要為ZigBee技術(shù)的實際應(yīng)用提供一些應(yīng)用框架模型，不同應(yīng)用場合，不同廠商提供的應(yīng)用框架是有差異的。
ZigBee的組網(wǎng)流程
當(dāng)個FFD設(shè)備被激活后，首行對物理層所默認(rèn)的有效信道進(jìn)行能量掃描，以檢測可能的干擾，并對檢測到的信道按能量值大小進(jìn)行信道排序，然后執(zhí)行主動掃描過程以選擇一個信道作為當(dāng)前工作信道。個成功建立網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點也即協(xié)調(diào)器節(jié)點（在MSSTATE_LRWPAN協(xié)議棧中，協(xié)調(diào)器節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)建立過程中不進(jìn)行信道掃描，直接根據(jù)天線的設(shè)計頻點采用指定的信道進(jìn)行通信，以達(dá)到通信效果)。網(wǎng)絡(luò)建立之后，所冇其它節(jié)點（FFD成RFD)均作為網(wǎng)絡(luò)中的子節(jié)點發(fā)送入網(wǎng)請求，尋找其通信范闈內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)，如果找到網(wǎng)絡(luò)，.節(jié)點報椐所獲収的網(wǎng)絡(luò)信息選擇一個父節(jié)點提出入網(wǎng)申請。并等待父節(jié)點的請求響應(yīng)。父節(jié)點收到一個入網(wǎng)申請后，將報椐請求信息做出是否允許加入網(wǎng)絡(luò)的判斷，若允許加入，父節(jié)點將發(fā)出請求響應(yīng)，告知子節(jié)點。子節(jié)點收到請求響應(yīng)后，將獲得一個父節(jié)點分配給它的一個網(wǎng)絡(luò)地址（也叫短地址）作為在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的身份標(biāo)識。至此節(jié)點成功加入網(wǎng)絡(luò)。FFD激活節(jié)點將作為協(xié)調(diào)器廣播信標(biāo)幀，同時接受新節(jié)點的入網(wǎng)請求。
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