ZigBee协议基本介绍

ZigBee是一种短距离(10~100米)、低速率(20~250Kbps)、底成本、低功耗的无线网络技术，主要用于近离无线通讯。能够做到在数千个微小的传感器之间相互协调实现通讯，这些传感器只需要很少的能力，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传送到另一个传感器，节点的发射功率和通讯范围都是有限的。

ZigBee协议栈版本：

ZigBee 2004

ZigBee 2006

ZigBee 2007

ZigBee 2007-pro

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ZigBee协议栈底层基于IEEE 802.15.4协议，上层由ZigBee联盟定义网络层、应用层和安全服务层。整体结构如下：

 

详细结构描述如下图：

不同设备之间同层进行沟通，如下图所示：

在ZigBee协议框架下，设备有三种角色类型和两种设备功能，这三种角色在ZigBee协议和IEEE 802.15.4中称呼不同，具体差别如下图：

 

在组网能力上，ZigBee网络支持星型网络或者点对点网络，每个设备都具有16位的网络短地址和64位IEEE长地址。

在无线通讯上面，采用免冲突多载波接入(CSMA-CA),有效避免无线电载波之间的冲突，传输可靠性由ZigBee的应答机制来保证。

为了保证ZigBee设备之间通信数据的安全保密性，在MAC层可以采用AES-128位的加密算法，对所传输的信息进行加密处理。

ZigBee传输中总体帧结构如下图：

上层数据作为下层的有效载荷进入下层处理流程，MAC层对数据进行CRC计算，并附加一个MFR校验字段，最后的到PHY层的处理字节。

作为最底层同射频硬件的结构，传输每个域的低位字节先传输，每个字节内部的低位先传输。首先传输的是SHR的最低位四位，其次为SHR的高四位，先通过伪随机码映射成为32位的伪码，然后进行O_QPSK的调制。

码片的映射分组。

进行O_QPSK的调制前的准备。

O_QPSK的调制框图。