ZigBee无线温湿度数据采集传输系统设计(8)
图 2. 1 一个非常基本的ZigBee网络
IEEE802.15.4协议中规定的PAN协调器、协调器、一般这被在ZigBee网络中被称为ZigBee协调器、路由器和终端设备。ZigBee网络协调者的主要功能有建立网络。并对网络进行相关配置；路由器的主要功能是寻找、建立和修复网络报文的路由信息，并转发网络报文；网络终端的功能相对简单，它可以加入、退出网络，可以发送、接收网络报文。设备终端不能转发报文[13]。
2.2.1 星形网络
星形拓扑结构中，ZigBee网络协调器作为中心节点，终端设备和路由器都可以直接与协调器相连，协调器属于全功能设备，如图2.2。
图 2. 2 星形结构
星形拓扑结构的网络是一种发散式的网络，这种网络是属于集中控制型网络的，整个网络是由中心节点执行集中式通行控制管理，终端设备之间要进行通信，这都是要先将数据发送到网络协调器，再由网络协调器将数据送到目地节点。在这种结构中，路由器不具有路由功能。星形网络适合小范围的室内应用：比如家庭自动化、个人计算机外设以及个人健康护理等。
星形结构的网络优点：
(1) 结构简单；
(2) 易于管理；
(3) 网络成本低。
星形结构的网络缺点：
(1) 中心节点的负担过重；
(2) 节点之间灵活性较差；
(3) 网络过于简单，覆盖范围有限，只能适用于小型网络。
2.2.2 树状结构
树状网络拓扑是由ZigBee协调器、若干个路由器及终端设备组成的，如图2.3所示。整个网络是以ZigBee协调器为根组成一个树状网络，树状网络中的协调器的功能不再是转发数据，而是进行网络的控制和管理的功能，还可以完成节点注册。网络末端的“叶”节点为终端设备。一般而言，协调器是FFD，终端设备是RFD。
图 2. 3 树状结构
树状网络的组网过程：
同星形网络一样，创建网络也需要ZigBee协调器完成。
如果网络中不存在其他协调器，那么：
(1) FFD作为ZigBee协调器选择网络标识符；
(2) ZigBee协调器向邻近的设备发送信标，接受其他设备的连接，性成熟的第一级，此时的ZigBee协调器与这些设备之间就形成父子关系；
(3) 被协调器连接的路由器所连接的目的协调器为其分配一个地址块，路由器根据接收到的协调器信标的信息，配置自己的信标并发送到网络中，允许其他的设备与自己简历起连接，成为其子设备。
如果网络中存在其他协调器，ZigBee FFD一路由器的身份与网络连接，进行上述第三步骤的过程。终端设备与网络连接时，则ZigBee协调器分配给它一个唯一的16位网络地址；路由器在转发消息时需要计算与目标设备的关系，并根据此来决定向自己的父节点转发向子节点转发。
树状拓扑支持“多跳”信息服务网络，可以实现网络范围扩展。树状拓扑利用路由器对星形网络进行了扩充，保持了星型拓扑的简单性。但是，树状结构路径往往不是最优的，不能很好地适应外部的动态环境。由于信息源与目的逐渐仅有一条通信链路，任何一个节点发生故障或者中断时，将会使部分节点脱离网络。一般来说ZigBee是一种高可靠的无线数据传输网络，类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数据传输模块类似于移动网络基站。通信距离从标准的75m到几百米、几千米，并且能够扩展。
树状网络的优点：
(1) 由于树状网络是对星形网络的扩充，所以树状网络的成本也较低，所需的资源也比较少；
上一篇：冷饮生产线PLC的控制+梯形图