三種zigbee網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)詳解

　　zigbee作為一種短距離、低功耗、低數(shù)據(jù)傳輸速率的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍牙之間的技術(shù)方案，在傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，這得益于它強大的組網(wǎng)能力，可以形成星型、樹型和網(wǎng)狀網(wǎng)三種zigbee網(wǎng)絡(luò)，可以根據(jù)實際項目需要來選擇合適的zigbee網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，三種zigbee網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各有優(yōu)勢。

　　星形拓撲是最簡單的一種拓撲形式，他包含一個Co-ordinator（協(xié)調(diào)者） 節(jié)點和一系列的 End Device（終端）節(jié)點。每一個End Device 節(jié)點只能和 Co-ordinator 節(jié)點進行通訊。如果需要在兩個 End Device 節(jié)點之間進行通訊必須通過Co-ordinator 節(jié)點進行信息的轉(zhuǎn)發(fā)。

　　這種拓撲形式的缺點是節(jié)點之間的數(shù)據(jù)路由只有唯一的一個路徑。Co-ordinator（協(xié)調(diào)者）有可能成為整個網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。實現(xiàn)星形網(wǎng)絡(luò)拓撲不需要使用 zigbee 的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，因為本身IEEE 802.15.4的協(xié)議層就已經(jīng)實現(xiàn)了星形拓撲形式，但是這需要開發(fā)者在應(yīng)用層作更多的工作，包括自己處理信息的轉(zhuǎn)發(fā)。

　　樹形拓撲包括一個Co-ordinator（協(xié)調(diào)者）以及一系列的 Router（路由器） 和 End Device（終端）節(jié)點。Co-ordinator 連接一系列的 Router 和 End Device， 他的子節(jié)點的 Router也可以連接一系列的 Router 和End Device. 這樣可以重復(fù)多個層級。樹形拓撲的結(jié)構(gòu)如下圖所示：

　　需要注意的是：

　　Co-ordinator 和 Router 節(jié)點可以包含自己的子節(jié)點。

　　End Device 不能有自己的子節(jié)點。

　　有同一個父節(jié)點的節(jié)點之間稱為兄弟節(jié)點

　　有同一個祖父節(jié)點的節(jié)點之間稱為堂兄弟節(jié)點

　　樹形拓撲中的通訊規(guī)則：

　　每一個節(jié)點都只能和他的父節(jié)點和子節(jié)點之間通訊。

　　如果需要從一個節(jié)點向另一個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)，那么信息將沿著樹的路徑向上傳遞到最近的祖先節(jié)點然后再向下傳遞到目標(biāo)節(jié)點。

　　這種拓撲方式的缺點就是信息只有唯一的路由通道。另外信息的路由是由協(xié)議棧層處理的，整個的路由過程對于應(yīng)用層是完全透明的。

　　Mesh拓撲（網(wǎng)狀拓撲） 包含一個Co-ordinator和一系列的Router 和End Device。這種網(wǎng)絡(luò)拓撲形式和樹形拓撲相同；請參考上面所提到的樹形網(wǎng)絡(luò)拓撲。但是，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓撲具有更加靈活的信息路由規(guī)則，在可能的情況下，路由節(jié)點之間可以直接的通訊。這種路由機制使得信息的通訊變得更有效率，而且意味這一旦一個路由路徑出現(xiàn)了問題，信息可以自動的沿著其他的路由路徑進行傳輸。 網(wǎng)狀拓撲的示意圖如下所示：

　　通常在支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)上，網(wǎng)絡(luò)層會提供相應(yīng)的路由探索功能，這一特性使得網(wǎng)絡(luò)層可以找到信息傳輸?shù)淖顑?yōu)化的路徑。 需要注意的是，以上所提到的特性都是由網(wǎng)絡(luò)層來實現(xiàn)，應(yīng)用層不需要進行任何的參與。

　　MESH 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)具有強大的功能，網(wǎng)絡(luò)可以通過“多級跳”的方式來通信；該拓撲結(jié)構(gòu)還可以組成極為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)還具備自組織、自愈功能；

　　星型和族樹型網(wǎng)絡(luò)適合點多多點、距離相對較近的應(yīng)用。