推荐 ZigBee快速入门

– 处理MPDU；
– 提供MAC层数据传输机制:CSMA-CA、应答机
制 ED:信道能量检测
– 三种扫描机制(ED、ACATIVCET: 检IV索E周/边P双A亲S信S息IVnEon、-beacon-enabled
ORPHAN)
PASSIVE:监听周边双亲信息 beacon-enabled ORPHAN：孤儿重新检索原关联双亲
ZigBee快速入门
主要内容：
1.ZigBee是什么？ 2.ZigBee协议栈 3.ZigBee网络 4.应用规范，簇和端点 gBee安全
.
1.ZigBee是什么？
• ZigBee和IEEE802.15.4是基于标准的协议 ，它们为无线传感器网络应用提供所需要 的网络基础设施。
• 802.15.4定义了物理层（PHY）和媒体访问 控制（MAC）层，ZigBee定义了网络（ NWK）层和应用层（APL）。
– 允许ZigBee设备对象处 理为网络访问和安全的来自应用的请求， 使用ZDP（ZigBee设备规范）信息。
• 应用支持（APS）子层
– 负责提供一个数据服务给应用和ZigBee设备规 范。它也提供一个管理服务以维护绑定链接和 它自己绑定表的存储。
– 数据服务负责设备间APDU传输； – 管理服务负责维护绑定表、实现绑定、设备发
– 关联与退出关联；CSMA-CA:载波检测机制和随机退避规则
2.2 IEEE 802.15.4 （PHY）
• 物理层（PHY） • 提供接口给物理传输介质，物理层由两个层组成
，它们运行在不同 的频率范围。868MHz /915MHz、2.4GHz。 • 主要功能：
– 信道选择； – 信道能量检测（energy detect, ED）； – 空闲信道评估（clear channel assessment, CCA）； – 无线信道收发数据（PHY Protocol Data Unit, PPDU）

Zigbee入门指导（一）——基于CC2430的Zigbee开发环境的建立logiclimit 写在前面的话：临近毕业，把之前做过的一些项目的内容加以整理，和大家一起分享，请高手指教，欢迎同辈间交流，希望后来者能少走一些弯路。

Zigbee入门指导源于大三时的课程设计《无线心电采集系统》中的Zigbee网络部分。

Zigbee入门指导预定为三篇，分为：1、开发环境的建立；2、运行Zigbee例程；3、基于Zigbee的一主多从的数据采集系统，大概在一个月内整理完毕。

文章版权为原创者logiclimit所有，转载时请注明出处。

Zigbee是一种近距离低功耗低速率无线网络，使用免费的2.4GHz频段，主要用于无线传感器网络、智能家居等方面。

很多公司都推出了自己的Zigbee芯片和模块，我使用的是基于Ti 公司CC2430，由无线龙公司生产的Zigbee模块，使用的Zigbee 协议栈版本为TI_ZStack-1.4.3-1.2.1（对应标准的Zigbee 2006）。

本篇主要讲述其开发环境的建立方面的内容。

使用的开发环境为：windows7、IAR 8051 7.30B。

需要指出的是，Ti目前主推的是其CC2530模块，使用IAR 8051 7.50版本，支持Zigbee 2006 pro及Zigbee 2007，由于笔者没有CC2530及IAR 8051 7.50，故无法保证本文中的内容适用于CC2530及相关的开发环境和协议栈。

之前开发时使用的操作系统是Win XP，故本文所说的内容同样适用于win XP系统。

本文已假定读者了解IAR软件和cc2430单片机功能的使用，具有一定的C语言基础和嵌入式开发经验。

由于之前只有一个学期时间，还要完成相关模拟采集电路的设计，故Zigbee部分只完成网络的建立、数据的收发及控制的内容，稍显粗鄙，请勿见笑。

一、安装IAR 8051 7.30B使用管理员权限运行安装程序EW8051-EV-730B.exe，根据提示输入相应的注册码，完成相关的安装。

学习ZigBee入门-12010-07-17 01:49/blog/static/270501072009102891235587/申明：学习zigbee入门，参考了零基础学zigbee文档资料等。

Zstack 情况：采用 TI 的 Zstack1.4.3 协议， IAR7.30B版本第一步：安装 Zstack从 TI 官方网站上下载的 Zstack 为：swrc072c.zip，我想这个压缩包大家都认识。

解压之后为：ZStack- CC2430-1.4.3.exe 文件。

这个安装文件大家都会了。

默认安装路径为：C:\Texas Instruments\ZStack-1.4.3。

安装之后在 C:\Texas Instruments\ZStack-1.4.3 目录下有各 PDF 文档为：Getting Started GuideCC2430.pdf，不用多说，这个肯定是要看的。

既然把它放到这么前面，说明它是入门中的入门文档。

下面就简单介绍下这个文档（注意哦，结合了我的开发套件）：1、介绍了安装 ZStack-CC2430-1.4.3.exe 需要的硬件软件条件:需要电脑、操作系统为 Windows 2000 或 Windows XP。

至于更高或更低版本的本人没有尝试。

2、讲了安装流程。

这个有点多余了，这年月哪个有电脑的没有安装上百上千次的软件啊？但是需要强调的是安装路径----默认就好！3、接下来就是让我们看的第一个文档为：Start->Programs->Texas Instruments->ZStack-1.4.3->Z-Stack User’s Guide,第二步：Z-Stack 用户指导这个文档的更新时间为：2007 年 12 月 21 日----应该还是比较新的版本。

由于本人英文的却有限，就不翻译了，浏览一遍，把大概意思说下就可以了：1、介绍1.1、适用范围本文档适用于 CC2430开发板（具体的板子不同也会有差别）2、产品包描述2.1、安装包内容这个就是上面提到的的 ZStack-CC2430-1.4.3.exe 安装之后的所有内容了。

zigbee基本概念及协议术语1. 逻辑设备类型协调器（coordinator），路由器（router），终端设备（end-device）•ZigBee 协调者—coord为协调者节点*–每各ZigBee网络必须有一个.–初始化网络信息.协调器是一种特殊的路由器（待确认）•ZigBee 路由器—router为路由节点*–路由信息•ZigBee 终端节点—rfd为终端节点*–没有路由功能–低价格2 . 2.4GHz射频信道分为16个独立信道。

3. 绑定应用设备之间信息流的控制机制。

有直接绑定（OTA）、间接绑定、直接绑定（通过串口）4. 配置文件profile 应用程序框架5. 端点endpoint 每个ZigBee设备支持多达240个端点6. NWK寻址地址类型：ZigBee设备有一个64位IEEE长地址（MAC地址）通常用一个16位短地址表识网络地址分配由协调器完成相关参数：5 max_depth 网络的最大深度6 Max_children 路由器或协调器节点连接子节点最大个数20 Max_router 路由器或协调器处理的具有路由能力的子节点最大个数它是max_children的子集数据包传送单点unicast 多点multicast 广播broadcast路由：经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的节点。

F8wconfig.cfg配置路由看了下面就不用纠结了。

配置文件(profile)：Zigbee协议的配置文件是对逻辑组件及其相关接口的描述，是面向某个应用类别的公约、准则．通常没有程序代码与配置文件相关联．属性（attribute）：设备之间通信的每一种数据像开关的状态或温度计值等皆可称为属性．每个属性可得到唯一的ＩＤ值．簇（cluster）：多个属性的汇集形成了簇，每个簇也拥有一个唯一的ＩＤ．虽然个体之间传输的通常是属性信息，但所谓的逻辑组件的接口指的却是簇一级的操作，而非属性一级．终端（endpoint）：每个支持一个或多个簇的代码功能块称为终端．不同的设备通过它们的终端及所支持的簇来进行通信．Cluster: is a container for one or more attributes. (一个或更多属性的集合)Attribute: a data entity which represents a physical quantity or state.（反映物理特性或状态的一个数据实体）Cluster是逻辑设备之间的事务关系Cluster定性Attribute则是某种事务关系的具体特例Attribute定量Endpoint是一个逻辑设备（个人理解为入口地址）。

OSAL任务调度流程图
Figure . The Flow Chart of OSAL Scheduler
OSAL任务
OSAL是协议栈的核心，Z-stack的任何一个子系统都作为OSAL的一个任务，因此在开发应用层的时候，必须通过创建OSAL任务来运行应用程序。通过osalInitTasks( )函数创建OSAL任务，其中TaskID为每个任务的唯一标识号。任何OSAL任务必须分为两步：一是进行任务初始化；二是处理任务事件。任务初始化主要步骤如下：
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技术的应用领域：
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。（成都西谷曙光数字技术公司的专利技术）。
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。
第一步：复制GenericApp文件夹修改文件名为HawsnAppCoor。

eNet-ZB ZigBee Module Quick Start GuideBestU eNet-ZBP113 Module-Networking Firmware VersioneNet-ZBP113 Quick Start GuideV1.0 – August 16,2014BestU/enZigBee Wireless sensor network moduleCopyright Statement：●Unless otherwise noted, the eNet-ZB Serials includes but not limit to eNet-ZBP113,eNet-ZBP111, eNet-ZBP211, eNet-ZBP213.●eNet、eNet-ZB Serials ZigBee wireless module and its related Intellectual Propertyowned by Shenzhen BestU Intelligent Technology Co.,Ltd.●Without the permission of Shenzhen BestU Intelligent Technology Co.,Ltd ,No one canmodify, distribute or copy any part of this document.Legal Disclaimer：●The source code, software, documents in company with eDuino UNO, Shenzhen BestUIntelligent Technology Co.,Ltd does not provide any guarantee; Not matter specific,connotative , including but not limited to specific purpose, all the risk should beundertook by end user; If coming out bug in the program, end user undertakes the allthe necessary fee of service, modification, amends.Version Updated：Version Updated Date Description1.0 2014-08-16 ReleasedZigBee Wireless sensor network moduleCatalogue1Overview (3)2Development Kit s (4)2.1 eDuino UNO Wireless Kit (4)2.2 Simple Wireless Kit (5)3Preparation (6)3.1 CP2102 driver Installation (6)3.2 Configuration Software Installation (7)3.3 Hardware Installation (8)3.3.1 eDuino UNO Wireless Kit (8)3.3.2 Simple Wireless Kit (10)3.3.1 Parameter Configuration (12)4Network Establishing (18)4.1 Coordinator settings (18)4.2 Router settings (19)4.3 Joining Network (20)4.4 Network Communication Test (21)5Contact Us (22)ZigBee Wireless sensor network module1OverviewThis document gives a description on how to get started with the eNet-ZBP113 development kits. This document provides a step by step guide to the installation procedure of the software and the hardware.If you buy only the eNet-ZBP113 module, the eNet-ZBP113 User Manual will be helpful when you get started with the module.Chapter 5 shows how to configure the module. Chapter 6 shows how to implement the data transmission between modules. Chapter 7 shows how to establish a network.ZigBee Wireless sensor network module2 Development Kit sThere are two available development kits for eNet-ZBP113, eDuino UNO wireless kit and Simple Wireless kit.2.1 eDuino UNO Wireless KiteNet-ZBP113 ModuleeDuino UNOeDuino UNO kitWhat ’s included in the eDuino UNO kit:Figure 2-1 eDuino UNO KitZigBee Wireless sensor network module2.2 Simple Wireless KiteNet-Test-AeNet-ZBP113 Module Simple Wireless kitWhat’s included in the Simple Wireless kit:Figure 2-2 Simple Wireless KitZigBee Wireless sensor network module3Preparation3.1CP2102 driver InstallationThe first time you connect the development kits to PC, the CP2102 driver need to be installed. Please download the driver from/Support%20Documents/Software/CP210x_VCP_Windows.zipZigBee Wireless sensor network module3.2Configuration Software InstallationBefore you install the configuration software for eNet-ZBP113, you first need to install the Microsoft .Net Framework if your PC has never installed one. The version, v4.0.30319 or later version is OK. Microsoft .Net Framework 4.5 can be downloaded from/en-us/download/details.aspx?id=30653Please download the configuration software from/uploads/soft/Document/ZigBee%20Module%20Config%20Tool.rarZigBee Wireless sensor network module3.3 Hardware Installation 3.3.1eDuino UNO Wireless Kit1) Install the antenna.2) Connect the eNet-ZBP113 module.Caution: Please take care to connect the module in the right way! See the next picture for more information.3) In order to make the USB-UART connect to eNet-ZBP113 module, jumpers should be fittedas follow figure shown.Figure 3-1 eNet-ZBP113 ModuleFigure 3-2 eDuino UNO KitZigBee Wireless sensor network module4)Plug Micro USB cable into PC and power the board.5)Check the available interface (COM) in Device Manager Window.Figure 3-3 Available Interface (COM)6)The kits start to work.Figure 3-4 eDuino UNO KitZigBee Wireless sensor network module3.3.2Simple Wireless Kit1)Install the antenna.Figure 3-5 eNet-ZBP113 Module2)Connect the eNet-ZBP113 module.Caution: Please take care to connect the module in the right way! See the next picture for more information.Figure 3-6 Simple Wireless Kit3)Connect the kit to PC with Micro USB cable and power the board.4)Check the available interface (COM) in Device Manager window.ZigBee Wireless sensor network moduleFigure 3-7 Available Interface (COM)7)The kits start to work.Figure 3-8 Simple Wireless KitZigBee Wireless sensor network module3.3.1Parameter ConfigurationThis section shows how to quickly configure module parameters with ZigBee Config Tool, a convenience, easy-to-use PC Software.1)Connect the module to PC through USB-UART.Figure 3-9 Connect the ModuleZigBee Wireless sensor network module2)Get the parameters from the Module.Click on the Get Para to get the current parameters of the module.Figure 3-10 Get the parametersZigBee Wireless sensor network module3)Set the network parameters.Set the PANID or change the Point type. Click on Setting button to finish the setting.Figure 3-11 Set the network parametersZigBee Wireless sensor network module4)Set the Radio parameters.Set the channel or TX Power and click on Setting to finish the setting.Figure 3-12 Set the Radio parametersZigBee Wireless sensor network module5)Set the UART parameters.Set the Baud Rate and click the Setting to finish the Setting.Figure 3-13 Set the UART parametersZigBee Wireless sensor network module6)Restart the module.Click the Restart to make the module work with the parameters set by steps before.Figure 3-14 Restart module7)Connect the module. The parameters have been set and shown by click Get Para.ZigBee Wireless sensor network module4Network EstablishingeNet-ZBP113 can act as Coordinator and Router. A ZigBee Network contain one Coordinator and one or more Router. All the nodes in a same network share the same PANID. The default settings of eNet-ZBP113 shown in Appendix I Default Settings of eNet-ZBP113 User Manual.Please note that more than one eNet-ZBP113 need for establish network.4.1Coordinator settingsHere is an example that shows how to configure a module as a Coordinator.Figure 4-1 Coordinator SettingsZigBee Wireless sensor network module4.2Router settingsHere is an example that shows how to configure a module as a Router.Figure 4-2 Router SettingsZigBee Wireless sensor network module4.3Joining NetworkPower the Coordinator before the Router. P0_6 of both modules will output a 1Hz pulse to indicate network establishing complete. Check the Short Add of the Router by click on Get para button. If the Short Add isn’t 0xFFFE, the Router has joined the network.Figure 4-3 Router have joined the networkZigBee Wireless sensor network module4.4Network Communication TestWhen the network is available, data can transfer between the Coordinator and Router.Open HyperTerminal on PC. S end strings “hello Router” from Coordinator and the Router received the strings. Both the Coordinator and Router can send or receive data.Figure 4-4 Network Communication TestZigBee Wireless sensor network module5Contact UsTechnical SupportTel:+86-755-22360817/130****2937Email: ******************Sale SupportTel: +86-755-22360817Email: ****************/130****2937About BestUHi, we are BestU, we believe that you will be more happy and better with our products and services.Our technology focused on IoT and open hardware.We own the“Brain”, the microcontroller module for Industry Area, like a brain to manipulate the various branches.We own the “Brick”, providing base IOT modules like WIFI/ZigBee/NFC/BLE etc. to bring down your development threshold, to quickly build your product prototypeWe own the “Low Kit”, providing the lowest hardware for you to evaluate and build your product. 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ZigBee入门之第二章Z-Stack 简介指导Z-Stack 指导 1首先来看看 Z-Stack 的结构。

第一次打开工程印象最深刻的就是左边一排文件夹，如图所示。

其实这个还是很容易理解的： APP（Application Programming）：应用层目录，这是用户创建各种不同工程的区域，在这个目录中包含了应用层的内容和这个项目的主要内容，在协议栈里面一般是以操作系统的任务实现的。

HAL（Hardware (H/W) Abstraction Layer）：硬件层目录，包含有与硬件相关的配置和驱动及操作函数。

MAC：MAC 层目录，包含了 MAC 层的参数配置文件及其 MAC 的 LIB 库的函数接口文件。

MT（Monitor Test）：实现通过串口可控各层，于各层进行直接交互。

（这个很重要哦）NWK(ZigBee Network Layer):网络层目录，含网络层配置参数文件及网络层库的函数接口文件，APS 层库的函数接口OSAL（Operating System (OS) Abstraction Layer）：协议栈的操作系统。

Profile：AF（Application work）层目录，包含 AF 层处理函数文件。

Security：安全层目录，安全层处理函数，比如加密函数等。

Services：地址处理函数目录，包括着地址模式的定义及地址处理函数。

Tools：工程配置目录，包括空间划分及 ZStack 相关配置信息。

ZDO（ZigBee Device Objects）：ZDO 目录。

ZMac： MAC 层目录，包括 MAC 层参数配置及 MAC 层 LIB 库函数回调处理函数。

ZMain：主函数目录，包括入口函数及硬件配置文件。

Output：输出文件目录，这个 EW8051 IDE 自动生成的。

那么知道各个文件夹大概是什么功能，分布在 ZIGBEE 的哪一层，那么在以后的工作中无论是查询某些功能函数还是修改某些功能函数，甚至是添加或删除某些功能函数就能顺利的找到在什么地方了，当然要想真的顺利还需要花更多的时间熟悉这个协议栈了！了解Z-Stack 结构后那么就能看看它的功能。

Zigbee入门指导（二）——运行Zigbee例程在Zigbee入门指导（一）中讲解了基于CC2430的Zigbee 开发环境的搭建，安装完Ti的协议栈后，里面有多个例程，帮助用户入门及作为自己工程的基本框架。

在Zigbee入门指导（二）中，我们将通过演示执行相关的例程，了解Zigbee应用的启动流程（不是Zigbee网络的启动流程），了解运行一个自定义Zigbee工程所要作的软件方面的改动和工程选项的配置。

所用的开发套件为无线龙的套件。

一、修改HALHAL及所谓的Hardware Abstration Layer，通俗的了解即为开发板的硬件驱动，由于所用的是无线龙的开发板，与Ti的原装开发板有差异，需要对协议栈自带的HAL进行修改。

HAL文件存放在目录<Components/hal>中，里面有<common>、<include>、<target>三个目录，<common>中定义的与外设无关的硬件操作，<include>存放的是头文件，而<target>存放的是目标文件，里面根据目标板的不同分为<CC2430BB>、<CC2430DB>、<CC2430EB>。

所用的无线龙的开发板和CC2430EB最为相似，故修改<CC2430EB>中的内容。

按键操作几乎在每个例程中都会用到，故此处以按键驱动的修改为例，演示HAL的修改。

先了解下Ti和无线龙扩展板的不同之处。

Ti的CC2430EB 原理图在Ti文档SWRU133.pdf（位于SWRU133.zip中）。

Page29是按键电路的原理图，如图1图1（左上角是元件图）CC2430EB的按键其实是摇杆，上下左右四个方向和电阻网络相连，通过放大电路送到CC2430的P0.6脚，经AD采样后判断摇杆摆向哪个方向，按键编号为SW1~SW4摇杆也可像普通按键一样按下，产生一个直流电平变化，接到P0.5脚，按键编号为SW5。

补充一下：如果你C基础不好(如果你说你考过了大学计算机二级C，但是没具体编过硬件程序，我认为你C基础几乎是0)，硬件基础也不好(如果你说你学过MCS51单片机那门课，但是没有实际做过应用，开发过软硬件，我认为你单片机基础也是0)，那么最好先别弄协议栈，先把单片机玩熟悉一种再来吧。
再有就是总有人在群里要中文资料，毫不客气的说，如果你不能看英文资料，你不适合学习zigbee。
好了，开发板有了，还需要什么？你需要开发环境，2430处理器用iar 7.30B，2530的2.3.1－1.4.0版本协议栈用iar7.51，最新的TI协议栈2.4.0－1.4.0貌似需要用7.60版本了。新手同学们一定切记，TI的zstack协议栈是比较紧密地捆绑iar的，用低版本编译高版本协议栈肯定不行，反之也不一定行，所以一定要按照推荐的编译器来进行。还有的同学习惯了keil之类软件，妄图不用iar，把zstack弄到非iar编译器下进行。如果有这个想法，我劝你尽早打消念头，否则会死的很惨。
这个帖子我不知道放在原创区是不是合适。如果不合适，请版主移到别处去。
(本帖子针对TI完整协议栈)
最近群内总是有新手不停地问如何入门的方法。今晚有点儿闲暇，就写一点儿自己的想法，希望能有点儿借鉴。
假设要学这个的同学们具备了基本的硬件基础和C语言基础，如果这两点不具备，我个人认为还是先找普通的51啊，Atmega啊，MSP430这样的单片机先玩玩，起码要对寄存器啊，指令啊这些有认识，还要对定时器啊，串口啊，GPIO啊，中断啊，flash啊，RAM啊这些有清晰的认识才行，否则很难和大家沟通了。在C语言方面，起码要具备能为51这些处理器写应用程序，知道如何初始化硬件，如果写中断ISR，如何去弄GPIO这些，最好还要写过起码千行左右的单片机应用程序吧，要不然想弄明白协议栈中几百个文件之间的关系，并且能够按照需要改动相关定义和函数是有困难的。

zigbee数传电台快速建立zigbee网络的入门教程
为了让用户能快速熟悉基于zigbee3.0技术的zigbee数传电台，本文将引导用户结合上位机进行经过简单配置搭建一个ZigBee网络，包括节点类型配置、PANID设置、信道设置、发射功率设置。

1、快速入门建立一个ZigBee网络
结合上位机软件快速简单的建立一个ZigBee网络，具体步骤如下：
（1）将电台连接电脑，打开上位机软件“亿佰特ZigBee3.0上位机”，选择设备类型，选择串口号，选择串口波特率（默认115200kbps），点击打开串口。

（2）模组出厂为HEX指令配置模式，E180-DTU如果处于AT指令模式，需要切换至HEX指令模式，点击“读取参数”，消息框提示“读取参数成功”，主要的网络参数包括：长地址，电台类型默认为协调器（如果不是请设置成协调器），网络状态是"not have"（如果不是需要退出网络或恢复出厂）。

如果读取参数无效，有可能模组当前为传输模式，需要点击“进入配置模式”，消息框提示“进入配置状态成功”。

（3）点击“开始配网”，协调建立一个开放网络，协调器新建网络后会持续180秒开放网络，LINK灯1Hz闪烁，路由器和终端可以在这个时间内加入网络。

zigbee学习之--入门一、基础定义及知识。

1、何为ZigBee,与普通的RF技术有何区别？ZigBee是一种具有低成本低复杂度低功耗的小范围低速率的无线传输技术。

相对于普通的RF技术，其重要的特点是;(1) 低功耗，速率低数据量少。

、（2）自组织网络，可适应网络拓扑结构动态变化。

（3）高可扩充，在有协调器加入的情况下，最高可达65535个ZigBee节点。

2、何为IEEE 802.15.4，其特点。

是ZigBee无限传感器网络通信标准，具有短距离（10m），低功耗，低速率，低成本的特点，支持单跳星形（10m内）和多跳对等（>10m）两种网络拓扑。

3、何为Z-Stack？Z-Stack是TI公司开发的ZigBee协议栈，并且经过了ZigBee联盟的认可而为全球众多开发商所广泛采用。

Z-Stack实际上是帮助程序员方便开发ZigBee的一套系统，它采用轮转查询式操作系统，包括两个主要流程（如图）：系统初始化和执行操作系统。

系统初始化完成后，就进入执行操作系统，并且在其中是一个死循环。

执行操作系统中主函数即为轮询式操作系统的主体部分，也是我们需要重点开发、调用、掌握的部分。

欲知其详，且听下文分解。

有关第一部分的题外话，笔者在学习的时候，还是详细看了ZigBee概述和IEEE 802.15.4通信标准的，不过事后发现，如果只是想达到能调用Z-Stack中的函数进行简单的程序编写，尤其像我们这样为了比赛而准备的短期突击学习来说，并没有太大必要去详细了解这些标准，不过看了这些标准之后，的确会对后面的学习有些帮助。

另，为了能看懂一些Z-Stack资料，需要知道很多的名词定义和缩写，这部分我就放在了第四章，如果有看不懂的地方，可以先跳到第四章查询。

二、开发Z-Stack须知。

1、ZigBee的体系，数据及管理的方式和方向。

ZigBee网络构架。

上图是ZigBee协议的体系结构。

上图是zigbee网络构架。

1.2.2应用层消息类型 在ZigBee应用中，应用框架(AF)提供了两种标准服务类型。一种是键值对 (Key Value Pair, KVP)服务类型，一种是报文(Message, MSG)服务类型。 KVP服务用于传输规范所定义的特殊数据。它定义了属性(Attribute)、属性 值(Value)以及用于KVP操作的命令:Set, Get, Event。其中Set用于设置一个属性 值，Get用于获取一个属性的值，Event用于通知一个属性已经发生改变。kVP 消息主要用于传输一些较为简单的变量格式。 由于ZigBee的很多应用领域中的消息较为复杂并不适用于KVP格式，因此 ZigBee协议规范定义了MSG服务类型。MSG服务对数据格式不作要求，适合 任何格式的数据传输。因此可以用于传送数据量大的消息。 KVP命令帧的格式如图1-2-2。
MSG命令帧格式如图1-2-3所示：
1.2.3ZigBee设备配置层 ZigBee设备配置层提供标准的ZigBee配置服务，它定义和处理描述符请求。在 ZigBee设备配置层中定义了称为ZigBee设备对象(ZigBee device object，ZDO)的 特殊软件对象，它在其他服务中提供绑定服务。远程设备可以通过ZigBee设备 对象（ZDO）接口请求任何标准的描述符信息。当接受到这些请求时，ZDO会 调用配置对象以获取相应的描述符值。子目前的ZigBee协议栈版本中，还没有 完全实现设备配置层。ZDO是特殊的应用对象，它在端点（end-point）0上实 现。 1.2.4用户程序 运行在ZigBee协议栈上的应用程序实际上就是厂商自定义的应用对象。这些应用 程序使用ZigBee联盟给出的并且批准的规范（profile）进行开发并且运行在端 点1-240上。
APSDEME提供的管理服务允许一个应用连接到ZigBee系统。他提供吧基于服务的需求相匹 配的两个设备作为一个整体来进行管理的绑定服务，并为绑定服务构建 和保留绑定表，除 这些外，APSDE 还提供以下服务 （1）AIB 管理：APSME具有能从设备的AIB中获得属性或进行属性设置的能力。 （2）安全管理:APSME通过利用密钥能够与其他设备监理可靠的关联。 APS子层主要提供ZigBee端点接口。应用程序将使用该层打开或关闭一个或多个端点并且读 取后或传送数据，而且APS子层为键值对（key value pair,KVP） 和报文（MGS）数据传输提供了原语。APS子层也有绑定表，绑定表提供了端点和网络中两 个节点间的簇ID对之间的逻辑链路。当首次对主设备编程时绑定表为空，主应用程序必须 调用正确的绑定API来创建新的绑定项。 APS子层还有一个“间接发送缓冲器”RAM，来存储间接帧。直到目的接受者请求 这些数据帧为止。根据ZigBee规范，在星形网络中，从设备总会将这些数据帧转发到主设 备中。从设备可能不知道该数据帧的目标接受者，而且数据帧的实际接受者由绑定表决定， 这样，如果主设备一旦接收到数据帧，它就会查找绑定表以确定目标接受者。如果该数据 帧由接受者，就会将该数据帧存储在间接发送帧缓冲器里，直到目标接受者明确请求该数 据帧为止。根据请求的频率，主设备必须将数据帧保存在间接帧缓冲器内。在此需要注意 的是：节点请求数据越长，数据包需要保存在间接发送帧缓冲器里的时间也越长，因此所 需要的间接缓冲空间也就越大。间接帧缓冲器包含一个设计时分配的固定大小的RAM堆， 可通过动态分配间接发送帧缓冲器的RAM来添加新的数据帧，动态存储管理可充分利用间 接发送帧缓冲空间。

Zigbee协议的基础知识一、ZigBee堆栈层ZigBee堆栈是在IEEE 802.15.4标准基础上建立的，定义了协议的MAC和PHY层。

ZigBee设备应该包括IEEE802.15.4(该标准定义了RF射频以及与相邻设备之间的通信)的PHY和MAC层，以及ZigBee堆栈层：网络层(NWK)、应用层和安全服务提供层。

图1-1给出了这些组件的概况。

图：Zigbee堆栈框架每个ZigBee设备都与一个特定模板有关，可能是公共模板或私有模板。

这些模板定义了设备的应用环境、设备类型以及用于设备间通信的簇。

公共模板可以确保不同供应商的设备在相同应用领域中的互操作性。

设备是由模板定义的，并以应用对象(Application Objects)的形式实现(见图1-1)。

每个应用对象通过一个端点连接到ZigBee堆栈的余下部分，它们都是器件中可寻址的组件从应用角度看，通信的本质就是端点到端点的连接，例如，一个带开关组件的设备与带一个或多个灯组件的远端设备进行通信，目的是将这些灯点亮。

端点之间的通信是通过称之为簇的数据结构实现的。

这些簇是应用对象之间共享信息所需的全部属性的容器，在特殊应用中使用的簇在模板中有定义。

图1-1-2就是设备及其接口的一个例子：每个接口都能接收(用于输入)或发送(用于输出)簇格式的数据。

一共有二个特殊的端点，即端点0和端点255。

端点0用于整个ZigBee 设备的配置和管理。

应用程序可以通过端点0与ZigBee堆栈的其它层通信，从而实现对这些层的初始化和配置。

附属在端点0的对象被称为ZigBee设备对象(ZD0)；端点255用于向所有端点的广播；端点241到254是保留端点。

所有端点都使用应用支持子层(APS)提供的服务。

APS通过网络层和安全服务提供层与端点相接，并为数据传送、安全和绑定提供服务，因此能够适配不同但兼容的设备，比如带灯的开关。

APS使用网络层(NWK)提供的服务。

NWK负责设备到设备的通信，并负责网络中设备初始化所包含的活动、消息路由和网络发现。

Zigbee入门开发Zigbee是一种新型的短距离无线通信技术。

其特点是低功耗，低成本，组网灵活。

Zigbee协议由zigbee 联盟指定，包括应用层，和网络层，其下层采用IEEE802.15.4协议。

无论是学习zigbee技术，还是利用zigbee技术开发产品，都需要较好的掌握zigbee协议，并比较深入的了解IEEE802.15.4协议.然而仅zigbee协议就接近400页，而IEEE802.15.4协议多达600页，全部是英文。

如果从来没有接触过无线通信的开发，要迅速掌握这么多内容确实有一些难度，笔者考虑到广大急切进入zigbee的同仁者，结合自己开发中总结出的理解协议的特定方法，从开发的角度，阐述协议内容，以达到抛砖引玉的效果，同时和广大同仁交流，共同提高，并希望zigbee技术能够在中国发扬光大。

协议从功能实现来讲，ZigBee协议层共包括物理层（又称实体层）、MAC层、数据链接层、网络层和应用支持层五个主要层次。

在标准制定的分工上，ZigBee协议层是由ZigBee联盟和IEEE802.15.4的任务小组共同完成的。

其中，物理层（又称实体层）、MAC层、数据链接层，以及传输过程中的资料加密机制等都是由IEEE所主导的。

网络层和应用支持层则由ZigBee联盟来完成。

IEEE802.15.4小组与ZigBee联盟共同针对ZigBee协议栈的发展进行研究，而未来还能依据系统客户的要求来修正其所需的应用界面。

如图1所示：Zigbee协议整体架构作为理解协议，从开发者的角度来讲，这样学习协议是比较费时间的，也较难掌握。

笔者从自己长期开发的经验来看，对无线通信，最重要的就是在发送端根据用户的要求，把数据能够扔出去，并且是扔到指定的设备，在接收端，能够把发送到该设备的数据捡起来。

并根据用户要求的作特定的处理。

如果考虑在一个无线网路中的话，就得首先建立网络，其他得设备加入网络。

最后是才是一些其他的问题，如设备离开网络，设备重新加入网络，等等。

ZigBee基础知识讲解目录一、ZigBee技术概述 (2)二、ZigBee网络结构 (3)2.1 网络拓扑结构 (4)2.2 设备角色 (5)2.3 基本网络模式 (6)三、ZigBee协议栈 (7)3.1 物理层 (8)3.2 链路层 (10)3.3 网络层 (11)3.4 应用层 (12)四、ZigBee设备类型 (13)4.1 网络协调器 (14)4.2 节点设备 (15)4.3 外部设备 (17)五、ZigBee通信机制 (18)5.1 数据传输方式 (19)5.2 通信协议 (21)5.3 数据传输速率与容量 (22)六、ZigBee安全机制 (23)6.1 认证机制 (25)6.2 隐私保护 (26)6.3 安全服务与应用 (27)七、ZigBee设备配置与调试 (29)7.1 设备初始化 (30)7.2 网络参数设置 (32)7.3 设备状态监控与维护 (33)八、ZigBee应用案例分析 (35)8.1 智能家居系统 (36)8.2 工业自动化控制系统 (38)8.3 智能交通系统 (39)8.4 公共安全监测系统 (41)九、ZigBee发展趋势与挑战 (42)9.1 技术发展趋势 (44)9.2 应用前景展望 (45)9.3 面临的挑战与应对策略 (47)一、ZigBee技术概述定义与特点：ZigBee是基于IEEE 标准的无线通信技术，具有低功耗、低数据速率、低成本和可靠性的特点。

ZigBee联盟通过扩展IEEE标准，增加了网络、安全和应用层的功能。

该技术主要适用于需要长时间工作且电池寿命非常关键的应用。

应用领域：ZigBee技术广泛应用于智能家居、工业自动化、智能农业、智能交通等领域。

智能家居中的照明控制、安防系统。

网络结构：ZigBee网络主要由协调器（Coordinator）、路由器（Router）和终端设备（End Device）组成。

协调器负责创建和加入网络，路由器负责路由和数据转发，终端设备则执行特定的任务。