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如何实现 ZigBee 快速组网？

时间：2019-07-18 13:51来源：ZLG致远电子

摘要：真想一键组网，真想让它自组网，真不想看繁琐的组网协议，究竟如何快速实现ZigBee组网，请看图！

Zigbee的前身是1998年由 INTEL、lBM等产业巨头发起的“ Homer flite”技术，随着我国物联网正进入发展的快车道，ZigBee也正逐步被国内越来越多的用户接受。但在发展上还是有很多的挑战，比如说如何最大化发挥ZigBee组网优势？

Zigbee技术的主要特点是支持自组网能力强，自恢复能力强，因此，对于井下定位，停车场车位定位，室外温湿度采集，污染采集等应用非常具有吸引力。

 
图 1 ZigBee在智慧停车应用
 
组建一个完整的ZigBee网络包括两个步骤：网络初始化、节点加入网络。其中节点加入网络又包括两个步骤：通过与协调器连接入网和通过已有父节点入网。

 
图 2 ZigBee网络拓扑结构
 
网络初始化流程：
• 确定网络协调器；
• 进行信道扫描过程；
• 设置网络ID；

节点通过协调器加入网络：
• 查找网络协调器；
• 发送关联请求命令（Associaterequest command）；
• 等待协调器处理；
• 发送数据请求命令；
• 回复组网确认；

节点通过已有节点加入网络
ZLG致远电子基于Silicon Lab EFR32MG芯片设计的ZM32系列ZigBee模块，充分发挥ZigBee协议优势，结合致远电子在无线行业积累创新，可为客户提供三种不同组网方式。

方式一：手动组网

 
图 3  手动组网流程图
 
配置网络参数
• 选择工作类型：协调器要先保存好配置参数，成为网络内第一台物理设备；
• 配置通道号；
• 配置网络号 (PAN ID)；

 
图 4 分别设置模块配置提交保存
 
当设备的本地地址变成 非 0xFFFF 时，设备入网成功。

 
图 5 路由与终端设备成功入网
 
 
图 6 测试实例
 
方式二：普通自组网

 
图 7 主机与从机模块普通自组网流程图
 
 
图 8 配置模块工作类型
 
 
图 9 启用自组网功能
 
方式三：控制协调器组网
• 在协调器所在的 DEMO Board 上找到 S2，按下至少 3 秒后放开，然后观察 DEMO Board 上 STATE LED 是否从闪烁 4 下，变成闪烁 2 下；（如果还是闪烁 4 下，请重新按下 S2 3 秒）；
• 在协调器所在的 DEMO Board 上找到 S3，一直 按着不要松开，STATE LED 从闪烁 2下，变成闪烁 1 下；此时 协调器允许新设备加入网络；

 
图 10 控制协调器允许入网
 
使用配置工具获取设备信息，协调器已经自动设置了唯一网络号信息；

 
图 11 协调器设置网络PAN ID
 
 
图 12 控制路由/终端设备组网
 
• 在路由/终端设备所在的 DEMO Board 上找到 S3，按下至少 100 ms 后放开；
• 观察DEMO Board 上 STATE LED 是否从闪烁 4 下，到闪烁 3 下，最后闪烁 2 下；
• 如果还是闪烁 4 下，检查 协调器是否 一直按着按钮 S3；

 
图 13 网络建立成功模块信息

此时，使用配置工具获取设备信息，本地地址已自动设置，表示网络建立成功。
用户只需要按照需求修改目标网络地址，数据就会发送到该地址对应的设备上。

 
图 14 普通自助网测试实例

方式四：快速自组网
 
图 15 主机与从机模块快速自组网流程图
 
 
图 16 配置模块工作类型并启用快速自组网
 
 
图 17 协调器允许新设备加入网络
 
• 这时候需要协调器在 Demo Board 上找到按钮 S3；
• 如果一直按着协调器的 S3，就可以一直允许新设备加入网络，松开按钮，路由设备和终端设备就不能够加入网络了；
• 当协调器允许加入时，路由和终端都可以加入网络，等到本地地址变成 非 0xFFFF 时， 说明设备入网成功；

 
图 18 网络信息生成，网络建成
 
通过读取信息发现协调器已为网内路由及终端模块下发网络号，使能模块生成本地唯一地址，快速自组网完成。

 
图 19 测试实例
 
不同的组网方式具有各自的利弊，不同的组网操作方式存在一定差异，借助致远电子提供界面配置软件，可帮助用户快速实现组网操作。


ZM32还具有多种通信方、数据加密等多种优势特点，目前配套评估套件已备足库存，可快速实现数据传输测试、组网测试、距离测试等客户关心问题，帮助客户快速评估选定方案，期待您的垂询！ 
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