原标题：大佬带你了解Zigbee网络，Zigbee网络全方位介绍

Zigbee网络是一种基于Zigbee协议的无线网络技术，它以其低功耗、低成本、自组网等显著优势，在多个领域都有着广泛的应用前景。以下是对Zigbee网络的全方位介绍：

一、Zigbee网络概述

Zigbee由Zigbee联盟制定的无线网络协议，在IEEE 802.15.4标准的基础上设计，是一种自愈、安全和稳健的网状网协议，可扩展到更大范围内的数百个节点。它主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输，以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。核心市场包括消费类电子产品、能源管理和效率、医疗保健、家庭自动化、电信服务、楼宇自动化以及工业自动化等。

二、Zigbee网络节点类型

Zigbee网络节点一般有三种，分别为协调器或中心节点（Coordinator）、路由节点（Router）、终端节点（End Device）。

1. 中心节点：是三种设备类型中最复杂的一种，负责发送网络信标、建立和维护一个网络、管理网络节点、寻找一对节点间的路由消息、不断地接收信息。

2. 路由节点：可以担任网络协调者，维护整个网络的正常运行，形成网络，让其它的路由或者终端连接，起到数据的转发功能和自动寻找最捷径的路由表。也可用作终端设备，兼转发和终端功能。

3. 终端节点：用有限的功能来控制成本和复杂性，网络中通常用作终端设备。通常定义为电池供电设备，可周期性唤醒并执行设定的任务。

每个节点的物理特性相同，仅仅是软件配置不同从而控制节点类型。一个Zigbee网络中有且只能有一个中心节点。

三、Zigbee网络拓扑结构

Zigbee网络是MESH结构网络（网状网），最大特点是自动路由及动态维护路由。Mesh网络也可以称为对等网络（peer-to-peer），由互相连接（互相可以通信）的路由器和终端设备组成的网状结构，每个路由器通常通过至少两个路径连接，并且可以为其邻居中继消息。

Mesh网络支持“多跳”（multi-hop）通信，通过使用最可靠的通信链路和最具成本效益的路径，从一个设备到另一个设备，直至到达目的地，在设备之间进行数据传递。多跳功能还有助于提供容错能力，因为如果一台设备发生故障或受到干扰，则网络可以使用其余设备重新路由自己。由于路由器可以中继网络的数据，mesh网络可以大大增加网络范围。

四、Zigbee网络入网方式

有两种入网方式：MAC association和NWK rejoin。

1. MAC association：当coordinator期望其他设备入网时，首先会广播发送允许消息，而要入网的设备通过频道扫描找到适合的可以加入的网络，则可以发送入网请求。由于此时coordinator网络是允许加入状态，其发送的数据是明文公开的，其他满足zigbee规范的设备都可以加入该网络，因此，MAC association过程可以认为是不安全的。但一旦入网过程完成，每个zigbee设备都分配了密钥，后续的通信是安全的。

2. NWK rejoin：在coordinator创建网络后，该网络有一个网络密钥（NWKkey），如果不通过MAC association过程，而是通过其他方式能获取到该网络密钥，那么就可以将该密钥设置到要入网的设置中，此时，该设备可以直接发起rejoin流程来完成入网认证。

五、Zigbee网络特性

1. 低功耗：Zigbee设备使用休眠机制延长电池寿命，两节5号干电池可以使用6至24个月，适用于长期部署场景。

2. 低速率传输：工作频段包括2.4GHz（全球）、868MHz（欧洲）和915MHz（美国），传输速率20~250kbps，适合传感器等小数据量场景。

3. 高容量：理论支持65535个节点，满足大规模物联网需求。

4. 高安全性：支持AES-128加密算法，提供三级安全模式保障通信安全。

5. 低成本：协议栈精简（仅32/64/128KB），芯片成本低于WiFi/蓝牙，适合批量部署。

六、Zigbee网络应用场景

Zigbee技术的应用场景相当广泛，主要涵盖了以下几个领域：

1. 家庭自动化：实现家庭设备之间的互联互通，如智能灯具、温控设备、安防系统等。用户可以通过智能手机或智能音箱等终端设备，对家中的电器进行远程控制和自动化设置，提高生活的便捷性和舒适度。

2. 智能社区：智能门锁、智能垃圾桶等设备可以通过Zigbee协议进行连接，实现更加智能化的社区管理。

3. 工业自动化：如传感器网络、无线监控、仓库管理、自动化控制和机器人等。这些应用可以提高生产效率、降低运营成本，并增强产品质量。

4. 农业：通过Zigbee技术，可以采集环境数据并实时传输至控制中心，实现灌溉、施肥与温湿度维护等过程的远程自动化操作。这有助于农业现代化管理体系的建立，提高农作物的产量和质量。

5. 医疗：通过无线设备实时获取患者健康状态数据，并发送给医生或亲属等，有助于提早发现健康问题并及时进行治疗。

6. 环境监测：如空气质量、水质、土壤等指标的监测。通过Zigbee网络将采集到的数据上传至服务器，可以实现对环境的实时监测和预警。

7. 智慧城市：在城市交通系统、物流管理和自动化智能家居等领域，Zigbee技术可以实现公共部门协调、资源整合、环境监测和出行服务等各种功能，从而提高城市的生活品质和竞争力。

七、Zigbee网络未来发展

随着物联网技术的不断发展和普及，Zigbee技术将发挥更加重要的作用。其低功耗、低成本、自组网等显著优势，将使其在智能家居、工业自动化、医疗健康等多个领域继续拓展应用。同时，Zigbee技术也将不断演进和完善，以更好地满足市场需求和技术挑战。

综上所述，Zigbee网络以其独特的优势和广泛的应用前景，在物联网领域扮演着越来越重要的角色。