无线传感器网络实验教程---Zigbee基础实验解读.ppt

无线传感器网络实验教程Zigbee基础实验 主讲教师：柯宗武 2012年12月 本章内容 ZigBee基础 Z-Stack使用入门 SampleApp工程简介 必看参考资料 Z-Stack Developers Guide zigbee_api 一、 ZigBee基础-ZigBee网络结构 ZigBee 网络层（NWK）支持星型、树型和网状网络拓扑。 星状网络 星型拓扑中网络由ZigBee 协调器的设备控制。ZigBee 协调器负责发起和维护网络中的设备,其它设备，称为终端设备直接与ZigBee 协调器通信。 网状网络 在网状和树型拓扑中，ZigBee 协调器负责启动网络，选择某些关键的网络参数，但是网络可以通过使用ZigBee 路由器进行范围扩展，该网络还具备自动路由功能。 树状网络 在树型网络中，路由器使用一个分级路由策略在网络中传送数据和控制信息。树型网络可以使用IEEE 802.15.4-2003 规范中描述的以信标为导向的通信。网状网络允许完全的点对点通信。 一、 ZigBee基础- ZigBee设备种类 一、 ZigBee基础-地址类型 ZigBee 设备有两种类型的地址 64 位 IEEE 地址 ， 即 MAC 地址 16 位网络地址 64 位地址使全球唯一的地址 ， 设备将在它的生命周期中一直拥有它 。 它通常由制造商或者被安装时设置。这些地址由 IEEE 来维护和分配。 16 为网络地址是当设备加入网络后分配的。它在网络中是唯一的，用来在网络中鉴别设备和发送数据。 一、 ZigBee基础- ZigBee物理地址 物理地址（ MAC 地址） 按照国际标准每一个ZigBee设备必需有全球唯一的64 位 IEEE 地址（物理地址），由于这些地址都获得ZigBee联盟认证，因此通过每一个物理地址可以追朔到相应的生产厂商。 一、 ZigBee基础- ZigBee网络地址 网络地址 在一个新设备加入网络之后协调器会主动为它分配一个网络地址，以方便在网络中的身分确认 理论地址范围：0-65535 某些专用的地址不会分配给设备 如：0xFFFF是广播地址（所有设备），0xFFFE是广播到FFD设备（全功能设备：路由器） 一、 ZigBee基础-网络地址分配 ZigBee 使用分布式寻址方案来分配网络地址。这个方案保证在整个网络中所有分配的地址是唯一的。 在每个路由加入网络之前，寻址方案需要知道和配置一些参数。这些参数是 MAX_DEPTH ，MAX_ROUTERS 和 MAX_CHILDREN 。这些参数是栈配置的一部分， ZigBee2007 协议栈已经规定了这些参数的值： MAX_DEPTH = 5 MAX_ROUTERS = 6 MAX_CHILDREN = 20 。 一、 ZigBee基础-网络地址分配 MAX_DEPTH 决定了网络的最大深度。协调器 (Coordinator) 位于深度 0 ，它的子节点位于深度1 ，他的子节点的的子节点位于深度 2 ，以此类推。 MAX_CHILDREN 决定了一个路由 (Router) 或者一个协调器节点可以处理的子节点的最大个数。 MAX_ROUTER 决定了一个路由 (Router) 或者一个协调器 (Coordinator) 节点可以处理的具有路由功能的子节点的最大个数。这个参数是 MAX_CHILDREN 的一个子集 终端节点使用 (MAX_CHILDREN – MAX_ROUTER) 剩下的地址空间。 一、 ZigBee基础- PAN ID 为了识别不同网络而派生的标志。每一个网络拥有唯一的网络号；在同一通道上允许存在多个网络但必需通过网络号进行区分。 一、 ZigBee基础- ZigBee频率,通道 网络通道范围 (0-26) 0x0B-0x1A 频率 868MHZ（ 1） 902-928MHZ（10） 2405MHZ – 2480MHZ（16） 二、Z-Stack Z-Stack是TI公司开发的ZigBee协议栈 获取官方提供的Z-stack协议栈 /tool/z-stack swrc126.zip (22MB) - contains ZStack-CC2530-2.5.1-a.exe 安装目录 C:\Texas Instruments\ZStack-CC2530-2.2.0-1.3.0\Projects\zstack\Samples\SampleApp\CC2530DB Z-stack软件目录结构 ZStack的编译与下载 ZStack协议栈构架 App：应用层目录，这也是用户创建各种不同工程的区域； HAL：硬件层目录，包括着与硬件相关的配置及操作函数； MAC：MAC层目录，包括着MAC层配置参数文件及MAC LIB库的函数接口