19、物联网材料与相关技术解析

物联网材料与相关技术解析

1. 网络拓扑与通信协议

1.1 网络拓扑

• 802.15.4标准的扩展（如Zig - Bee）支持更复杂的网络拓扑，如集群。网络拓扑决定参与节点的设备类型，主要有全功能设备（FFD）和精简功能设备（RFD）。
  • FFD：可作为网络协调器和普通网络参与者。
  • RFD：只能参与星型拓扑网络，不能进行协调。
• 在项目中，星型拓扑适用于地理范围受限且使用低成本传感器的区域；若需要更高可靠性和更大覆盖面积，可考虑对等拓扑，但对等网络维护更复杂，且可能存在安全漏洞。

1.2 ZigBee协议

ZigBee联盟基于IEEE 802.15.4开发和推广低功耗、经济高效的无线个人区域网络（WPAN）技术。ZigBee协议的物理层（PHY）和媒体访问控制层（MAC）基于802.15.4规范，主要用于网状网络，在网络层提供额外功能，如动态组网和自修复。
- 节点类型 ：
- 控制器 ：类似于802.15.4网络协调器，负责启动网络并为参与节点分配地址。
- 路由器 ：对网状网络很重要，通过维护路由表处理消息路由，可添加和分配地址，允许新节点加入网络，其存在可选。
- 终端设备 ：相当于802.15.4的精简功能设备（RFD），只能与控制器或路由器节点通信，且是唯一可进入睡眠模式的节点类型。
- 地址类