三種zigbee網路架構詳解

2022-07-12 13:00:13 字數 1562 閱讀 8530

在萬物互聯的背景下,zigbee網路應用越加廣泛,zigbee技術具有強大的組網能力,可以形成星型、樹型和網狀網,三種zigbee網路結構各有優勢,可以根據實際專案需要來選擇合適的zigbee網路結構。

zigbee作為一種短距離、低功耗、低資料傳輸速率的無線網路技術,它是介於無線標記技術和藍芽之間的技術方案,在感測器網路等領域應用非常廣泛,這得益於它強大的組網能力,可以形成星型、樹型和網狀網三種zigbee網路,可以根據實際專案需要來選擇合適的zigbee網路結構,三種zigbee網路結構各有優勢。

星形拓撲是最簡單的一種拓撲形式,他包含乙個co-ordinator(協調者) 節點和一系列的 end device(終端)節點。每乙個end device 節點只能和 co-ordinator 節點進行通訊。如果需要在兩個 end device 節點之間進行通訊必須通過co-ordinator 節點進行資訊的**。

這種拓撲形式的缺點是節點之間的資料路由只有唯一的乙個路徑。co-ordinator(協調者)有可能成為整個網路的瓶頸。實現星形網路拓撲不需要使用 zigbee 的網路層協議,因為本身ieee 802.15.4的協議層就已經實現了星形拓撲形式,但是這需要開發者在應用層作更多的工作,包括自己處理資訊的**。

樹形拓撲包括乙個co-ordinator(協調者)以及一系列的 router(路由器) 和 end device(終端)節點。co-ordinator 連線一系列的 router 和 end device, 他的子節點的 router也可以連線一系列的 router 和end device. 這樣可以重複多個層級。樹形拓撲的結構如下圖所示:

需要注意的是:

co-ordinator 和 router 節點可以包含自己的子節點。

end device 不能有自己的子節點。

有同乙個父節點的節點之間稱為兄弟節點

有同乙個祖父節點的節點之間稱為堂兄弟節點

樹形拓撲中的通訊規則:

每乙個節點都只能和他的父節點和子節點之間通訊。

如果需要從乙個節點向另乙個節點傳送資料,那麼資訊將沿著樹的路徑向上傳遞到最近的祖先節點然後再向下傳遞到目標節點。

這種拓撲方式的缺點就是資訊只有唯一的路由通道。另外資訊的路由是由協議棧層處理的,整個的路由過程對於應用層是完全透明的。

通常在支援網狀網路的實現上,網路層會提供相應的路由探索功能,這一特性使得網路層可以找到資訊傳輸的最優化的路徑。 需要注意的是,以上所提到的特性都是由網路層來實現,應用層不需要進行任何的參與。

mesh 網狀網路拓撲結構的網路具有強大的功能,網路可以通過「多級跳」的方式來通訊;該拓撲結構還可以組成極為複雜的網路;網路還具備自組織、自癒功能;

星型和族樹型網路適合點多多點、距離相對較近的應用。

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