一、Network Node Types

       Zigbee网络由称为节点的实体组成。Zigbee网络可以有三种不同的节点:协调器、路由器或终端设备。Zigbee规范规定,一个网络可以包含多个路由器和终端设备,但只能有一个协调器,或者没有。下面将描述这些节点类型:

Coordinator

  • Zigbee Coordinator (ZC)负责建立网络
  • 可以看作为具有附加功能的Router设备
  • 每个网络中只允许存在一个Coordinator
  • 可能有额外的职责,如担任信托中心或网络代理。通常由application developer定义,但通常由堆栈配置文件决定。

Routers

  • Zigbee Router (ZR) 给网络中的设备提供路由转发消息的服务
  • 可以作为终端子设备
  • 不进入低功耗睡眠模式,一直保持网络转发

EndDevices

  • End Devices (ZED)都是子节点
  • 只通过它们的父节点通信,与路由器不同的是,路由器不能转发针对其他节点的消息
  • 根据网络堆栈的不同,终端设备可以有几种类型(Sleepy end device, Non-sleepy end devices, Mobile end device)

二、Mesh Networking

       Zigbee使用Mesh网络进行通信,Zigbee使用无线电波进行通信。Mesh网状网络使得Zigbee网络更加可靠,因为它允许无线电为其他无线电转发信息。例如,如果节点A不能直接向节点B发送消息,则在嵌入式网格网络中,Router节点可以“中继”消息。

      下面是Zigbee PRO Mesh网络的基本演示。注意,当路由器超出协调器的范围时,它可以通过最近的邻居路由器路由消息。还要注意,终端设备没有子节点,协调器也可能是终端设备的父节点。

zigbee网络层级架构 zigbee的网络结构有哪几种?_zigbee网络层级架构

Zigbee支持的三种Mesh网络拓扑结构

1.star network(星型)

zigbee网络层级架构 zigbee的网络结构有哪几种?_zigbee网络层级架构_02

        在星形网络中,一个Coordinator是所有通信的中心点。Coordinator可能成为网络/处理带宽的瓶颈。这种拓扑结构不是很网状,传输受到Coordinator通信半径的限制。外围节点可以由电池供电。在EmberZNet PRO堆栈中,这种拓扑由一组终端设备组成,其中Coordinator节点作为它们的父节点。Coordinator节点充当网络中心。

2.Full Mesh Network(全Mesh)

zigbee网络层级架构 zigbee的网络结构有哪几种?_堆栈_03

        在一个完整的网状网络中,所有的节点都是Router节点,包括它形成网络后的Coordinator。由于所有节点都可以为所有其他节点中继信息,因此这种拓扑最不容易发生链路故障;一个设备作为整个网络的单一故障点是极不可能的。

3.Hybrid Mesh Network(混合Mesh)

zigbee网络层级架构 zigbee的网络结构有哪几种?_Zigbee网络设备类型_04

       混合网格网络拓扑结构结合了星型和全Mesh两种策略。有几个星形网络,但它们的Coordinator可以作为网状网络进行通信。混合网络允许比星型拓扑更长距离的通信,比全Mesh拓扑更具有分层设计的能力。这种拓扑结构由EmberZNet PRO堆栈构成,使用路由器设备作为星型子网的Coordinator,其中每个集线器都可以有终端设备连接到它。