ZigBee是一种低功耗、低数据传输速率的无线通信技术,广泛应用于物联网领域。ZigBee协议定义了一套用于组网和通信的协议栈,其中Z-Stack是ZigBee协议栈的一种实现。本文将介绍ZigBee组网原理和Z-Stack协议栈的工作机理,并提供相应的源代码示例。
ZigBee组网原理:
ZigBee网络由一个协调器(Coordinator)和多个设备(Devices)组成。协调器是网络的根节点,负责管理整个网络的组网和通信。设备可以是终端设备(End Device)或路由器设备(Router Device)。终端设备通常是低功耗设备,用于收集传感器数据或执行简单的任务。路由器设备具有转发数据包的功能,用于构建多跳网络。
ZigBee网络采用星型拓扑结构,协调器位于网络的中心,设备通过与协调器直接通信或通过路由器设备进行中继通信。组网过程如下:
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协调器初始化:协调器开启网络,为网络分配唯一的网络标识符(PAN ID)和短地址。协调器还负责管理设备的加入和离开。
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设备加入:设备通过主动或被动方式加入网络。主动加入时,设备主动发送加入请求给协调器;被动加入时,设备监听网络中的加入请求,并向协调器发送加入响应。
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网络发现:设备在加入网络后,通过发送网络发现请求,获取周围设备和路由器的信息。这些信息将用于构建设备之间的路由表。
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路由表构建:设备使用网络发现获得的信息构建路由表,确定到达目标设备的最佳路径。
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数据传输:设备之间的数据传输通过直接通信或多跳通信实现。直接通信是指设备直接与协调器或其他设备通信。多跳通信是指设备通过路由器设备进行中