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zigbee網路信道設置

發布時間: 2022-11-27 03:28:54

① zigbee 問題一:協調器究竟如何選擇信道

任選其中一個作為自己的默認信道;也可以 定義多個默認信道,協調器將在其中選擇一個最好的,干擾最小的信道建立自己網路;路由器和終端設備也是選擇自己的一個默認信道加入網路;

② zigbee網路中的信道,PINID,ProfileID是怎麼設置的

信道找周圍環境中最安靜的信道。一般環境上都有偵測的API。

PinID沒有特殊要求,只要不重復就可以。

ProfileID如果使用公共的就要遵循公共的,如果私有的只要不和公共的重復,自己定義就可以。

③ zigbee網路建立過程簡介

ZigBee 網路的建立由網路協調器 Coordinator 發起。在建立網路前,Coordinator 將進 行信道掃描過程。找到合適的信道後,協調器將為網路選定一個網路標 識符(PAN ID,取值<=0x3FFF),這個 ID 在所使用的信道中必須是唯一的,也不能和其他 ZigBee 網路沖突,而且不能為廣播地址 0xFFFF(此地址為保留地址,不能使用)。

對於協調器來說,短地址通常 設定為 0x0000,上面步驟完成後,就成功初始化了 ZigBee 網狀網路,之後就等待其他節點的加入。

(3)zigbee網路信道設置擴展閱讀:

ZigBee具有短距離、低功耗、低數據傳輸速率的特點,介於無線標記技術和藍牙之間的技術方案,在感測器網路等領域應用非常廣泛。

這得益於它強大的組網能力,可以形成星型、樹型和網狀網三種 ZigBee 網路,可以根據實際項目需要來選擇合適的 ZigBee 網路結構,三種 ZigBee 網路結構各有優勢。

④ Zig Bee網路配置有哪些關鍵參數

CHANNEL(信道)、PANID(個域網標識符)、NetworkAddress(網路地址)。
在ZigBee網路中存在三種邏輯設備類型:Coordinator(協調器)、Router(路由器)和EndDevice(終端設備)。ZigBee網路由一個Coordinator以及多個Router或多個End_Device組成。加入到ZigBee網路中的每個節點(協調器、路由器、終端)都會獲得在該網路里一個唯一的16位的地址,該地址稱為網路(短)地址。

⑤ zigbee中可以讓20多個或者更的節點處於一個信道中嗎,對於不同頻率的節點怎麼樣去選對應的信道呀,急!

uint32 ChannelToFrequency(uint8 ChannelNumber) 有個頻率對應信道號的函數,忘了自帶的還是自己寫的,很簡單,就是信道轉換成對應頻率,如case 15:return 2425000;
case 16:return 2430000;
case 21:return 2455000;
case 22:return 2460000;
default :return 0;
之類的
然後設置信道就是 halRfSetRadioFrequency(ChannelToFrequency(channel));channel就是你要設的信道號;ChannelToFrequency()找出對應頻率;
halRfSetRadioFrequency()是最關鍵的函數,底層自帶的,設置相應頻率。 調用這個之後,節點就在你需要的信道了。因此你可以把很多個節點調用這個函數,設成一樣的信道

⑥ ZigBee協議詳解

 ZigBee 邏輯設備類型

      a.Coordiantor 應該充當Trust Center 的角色,負載建立一個centralized

security network (集中式安全網路),不得加入其它網路。

      b.Router 應該可以加入一個已建立的集中式/分布式安全的網路,不能建立centralized security

network (集中式安全網路)。但是當無法加入已建立的集中式/分布式安全網路的情況下,可以自行建立distributed  security network (分布式安全網路)。

      c.EndDevice 應該可以加入一個已建立的集中式/分布式安全的網路

       一個ZigBee可能支持充當Coordiantor和Router的兩種角色的能力,可通過應用程序來切換,但是同一個時間只能充當一種角色,如:一個Router設備嘗試加網但失敗了,它可以切換至Coordiantor角色去建立一個集中式安全網路,一旦此設備建網/入網完成,不得再改變自己的設備類型,除非離網或者遭到其他破壞。

 Network 安全模型

      一個ZigBee網路可以支持集中式安全模型或者分布式的安全模型,所有非Coordiantor類型的ZigBee設備應該能通過合適的安全條件,加入到集中式安全模型或者分布式的安全模型的網路中,對於用戶而言是無縫的。

 Link key 連接秘鑰(16位)

所有ZigBee節點必須包含以下Link

key:

a. 默認的(集中式安全網路)全局密鑰:

Default global Trust Center link

key (0:15) = 0x5a 0x69 0x67

0x42 0x65 0x65 0x41 0x6c 0x6c 0x69 0x61 0x6e 0x63 0x65 0x30 0x39

b. 分布式安全網路的全局秘鑰

Distributed security global link

key (0:15) =0xd0 0xd1 0xd2 0xd3 0xd4 0xd5 0xd6

0xd7 0xd8 0xd9 0xda 0xdb 0xdc 0xdd 0xde 0xdf

c. 由安裝碼得到的預配置秘鑰

Install code derived preconfigured

link key(6/8/12/16位元組任意值)= 安裝碼+CRC(2位元組)->Hash散列函數->128位的Link Key

此外,如果設備支持touchlink 的入網方式,還需要包含以下秘鑰:

d. touchlink 預配置秘鑰

Touchlink preconfigured link key

(0:15) = 0xc0 0xc1 0xc2 0xc3 0xc4 0xc5 0xc6

0xc7 0xc8 0xc9 0xca 0xcb 0xcc 0xcd 0xce 0xcf

安裝碼的使用

所有ZigBee 3.0的設備都需要支持安裝碼,Trust Center 可能要求所有設備以安裝碼的方式入網

        a.非零售需要專業人員安裝的ZigBee設備,可能配置為使用安裝碼的方式加網

        b.零售的需要用戶去配置的ZigBee設備,用戶可以通過物理按鍵切換以下兩種模式:只讓使用安裝碼入網的節點入網的模式和使用其他所有方式入網的模式

        c.零售的不需要用戶配置的ZigBee設備應該能夠自動加網

Commissioning

所有設備需要支持network steering(網路控制) 機制,以及finding & binding 機制

      a.Network steering:所有ZigBee設備都需要支持network steering 機制

      b.Network formation:設備建立網路的能力,其安全模型取決於ZigBee的設備類型:Coordiantor(集中式安全模型網路),Router(分布式安全模型)

      c.Finding & binding :定位和綁定其他節點上的應用Cluster的能力

      d.Touchlink commissioning :支持基於靠近的commissioning 方式,若支持touchlink commissioning方式,必須支持touchlink 為a initiator or a target or both 。

  對所有 ZigBee3.0 設備的必須滿足的要求

a.ZDO discovery service commands :

Active_EP_req,Node_Desc_req,Simple_Desc_req,IEEE_addr_req, NWK_addr_req,Match_Desc_req,

Active_EP_rsp ,Node_Desc_rsp,Simple_Desc_rsp,IEEE_addr_rsp,NWK_addr_rspandMatch_Desc_rspcommands

b.ZDO node manager service commands :

Mgmt_Bind_req, Mgmt_Lqi_req

Mgmt_Bind_rspand,Mgmt_Lqi_rspcommands

c.ZDO binding table service commands :

Unbind_req ,Bind_req

Bind_rsp,Unbind_rsp

d.ZDO network manager service command :

Mgmt_Leave_req

Mgmt_Leave_rsp

    e.一個ZigBee節點在finding & binding 的時候去廣播Identify Query ,至少能夠處理一個Identifycluster的Identify Query Response 命令,如果能處理多個Identify Query Response 命令,需要進行特殊處理

    d.一個節點如果是finding

& binding的發起者,其綁定表大小必須大於等於Cluster的實體數量,在finding

& binding, touchlink 或者centralized

commissioning 的時候完成綁定表配置的,不管是哪種生成的綁定表,都必須保持一致,才能夠通過Mgmt_Bind_req  命令獲取其內容

    f.對於一個節點的每個強制的可報告的屬性實體都必須要有默認的report配置

  默認的 reporting 配置

   一個可報告的屬性實體都有默認的report配置(最大報告間隔為0x0000或者0x003d~0xfffe),一個已綁定的cluster之間需要發送report,需要支持隨時更新配置report。當兩次報告的間隔等於最大報告間隔時需要產生report,如果最大報告周期設置為0,那個不會產生周期性的report,但是任然可以在屬性值改變後產生report

 MAC data polling

   BDB文檔對Mac層的Poll頻率不做限制

   poll的頻率應該是可以根據節點的狀態進行動態調節的,推薦使用短poll和長poll,ZigBee父節點為自己子節點緩存的數據生命期只有7.5s,因此睡眠終端設備的poll頻率應該比7.5s/次快才能確保拿到自己的數據。

    如果EndDevice節點在等待reponse消息的時候,它必須使用短poll間隔,至少3s/次。

    如果沒有等待的消息可能需要使用長poll間隔,如一小時一次,來確保與父節點的連接可用

    在ZigBee加網和finding &

binding 的階段,睡眠終端設備必須使用短poll間隔

ZigBee 永久數據

     設備重啟依然需要保存之前的bdbNodeIsOnANetwork屬性

GreenPower

    ZigBee 3.0的Router和Coordiantor必須支持Green Power(endpoint 242),EndDevice類型的設備需要根據硬體設計來選擇是否支持Green

Power。

Network Steering

ZigBee 3.0的設備加網時,會依次用Install code

derived preconfigured link key、Default global

Trust Center link key 、Distributed

security global link key和Touchlink

preconfigured link key(如果支持Touchlink的加網方式)掃網加網,每次先掃描主信道(非wifi重合信道)再掃描次信道(餘下的),而且起始的通道號是隨機產生的;這個過程叫Network Steering。

⑦ 兩個臨近的Zigbee網路,怎麼避免相互干擾呢

有兩種方式:1.網路號隔離即PANID,設置不同PANID相當於兩個區域網。2.設置不同信道,可以頻率是實現物理隔離,此方法較合適,可互相通信的節點,PanID必須相同。且必須保證同一工作區域內的相鄰網路PanID不同。如使用的是ZM5161 ZigBee透傳模塊之類的,一般可以直接通過軟體或AT指令設置,很方便。

⑧ ZigBee抓包指南(Silicon Labs EM3585)

首先用USB線連接計算機和ISA3;然後用網線連接路由器和ISA3,並確保計算機和ISA3處於同一個區域網內;最後將ISA3的 Target Power 切換到 INT 位置,如下圖1.2.1.1所示:

採用非官方Kit套件進行燒錄與抓包時,對於Package Trace Port端的接線一定要注意線序引腳,具體如下圖1.2.1.2、圖1.2.1.3、圖1.2.1.4、圖1.2.1.5所示:

用USB線連接計算機和ISA3時,會自動安裝J-link驅動,如下圖1.2.2.1所示:

在安裝Ember_Desktop_Installer_3.3b1937時,會提示需要安裝1.5版本以上、32位的jdk;安裝好Ember Desktop後,計算機桌面會出現這樣一個圖標,如下圖1.2.2.2所示:

打開Ember Desktop,如果出現 「 No adapters found 」 提示,說明要修改ISA3的ip地址,使計算機、ISA3和路由器三者在同一區域網內;如下圖1.2.2.3所示:

此時就需要確保ISA3和計算機的ip是在同一網段;按下快捷鍵 「 Win + R 」 ,輸入命令 「 em3xx_isa --admin "ip static 192.168.100.111 255.255.255.0 192.168.100.1" 」 ,然後回車確認。如下圖1.2.2.4所示:

隨後輸入命令 「 em3xx_isa --admin "ip dhcp off" 」 ,然後回車確認。如下圖1.2.2.5所示:

重新打開Ember Desktop軟體,點擊 「 File->Preferences->Device Manager->InSight Adapters 」 進入 「 InSight Adapters 」 界面,按如下圖1.2.2.6所示進行配置:

點擊確認後回到主界面,在左側欄中已經顯示出了已發現的ISA3設備(注意:此時並未發現並識別到EM3585晶元),如下圖1.2.2.7所示:

在左側對應的ISA3上單擊右鍵,然後在出現的下拉菜單中點擊 「 Connect 」 ,如下圖1.2.2.8所示:

此時已經成功識別到EM3585晶元啦,如下圖1.2.2.9所示:

成功識別到晶元後,我們就可以進行接下來的固件燒錄啦,在左側對應的ISA3上單擊右鍵,然後在出現的下拉菜單中點擊 「 Upload application... 」 ,如下圖1.2.2.10所示:

來到 「 Select binary image 」 界面,此處可以選擇固件來進行燒錄,具體配置如下圖1.2.2.11所示:
選擇的第一個文件為設備相關固件,第二個文件為配套的啟動固件。

彈出的信息如下所示,就表示燒錄成功啦,如圖1.2.2.12:

取得EM3585的抓包固件如下圖2.1.1所示,按照上述方法燒錄固件,之後就可以開始抓包啦。

右鍵點擊ISA3,然後在出現的下拉菜單中點擊 「 Adapter properties... 」 ,如下圖2.2.1所示:

彈窗如下圖2.2.2所示,「 Radio application 」 處選擇 「 Sniffer 」:

右鍵點擊ISA3,然後在出現的下拉菜單中點擊 「 Start capture 」 或 「 Start capture with options... 」 就可以開始抓包啦。「 Start capture with options... 」 可以在有多個協調器的環境中使用,設置PAN ID,監聽指定PAN ID協調器的數據。如下圖2.2.3、圖2.2.4所示:

對於ZigBee無線抓包而言,是需要設置信道的;右鍵點擊ISA3,然後在出現的下拉菜單中點擊 「 Sniffer channel... 」 ,如下圖2.2.5所示:

在彈窗中,選擇信道,如下圖2.2.6所示:

執行設備入網操作,可在 「 Transactions 」 和 「 Events 」 窗口,看到所捕獲的zigbee數據包,如下圖2.2.7所示:

由於ZigBee的數據傳輸全都採用了AES加密,所以即使成功抓到了數據包,也不一定能成功解密出來;只有知道了秘鑰才能解密出具體的數據包內容。簡單來說就是 「抓包必須要從ZigBee設備入網開始抓起,這樣才能獲取秘鑰,才能解密數據包」。如果要將數據包保存到本地文件中,也必須要保存秘鑰,不然將抓包文件發給別人的時候,別人是無法解密的。
在Ember Desktop中,點擊 「 File->Preferences->Network Analyzer->Decoding->Security Keys 」 進入「 Security Keys 」 界面勾選 「 Save decryption keys in ISD files 」 選項,為要保存的抓包文件添加解密秘鑰,如下圖2.3.1所示:

一旦添加了解密秘鑰後,直接按照普通方式保存抓包文件即可;這樣第三方便可隨意查閱啦,如下圖2.3.2所示:

用命令行修改ISA3參數配置的時候,如果出現 「 『em3xx_isa』不是內部或外部命令,也不是可運行的程序或批處理文件。 」 這樣的錯誤,如下圖3.1.1所示:

解決方法:

用命令行修改ISA3參數配置的時候,如果出現 「 Error: Failed to connect to InSight Adapter 」 這樣的錯誤,如下圖3.1.2所示:

解決方法:

在用命令行修改參數配置的時候,如果出現 「 Error: expected 「ip [static|dhcp|read]」 」 這樣的錯誤,如下圖3.1.3所示:

解決方法:

當連接好模組後,如果發現Node EUI為0xFFFFFFFFFFFFFFFF,如下圖3.2.1所示:

解決方法:

⑨ Zigbee和wifi信道重疊的一些認識

      我們知道Wifi、Zigbee和藍牙都是使用2.4G頻段,那麼這三種設備類別在同一空間通訊的話,會存在一定的同頻干擾。為了降低Wifi信道與Zigbee信道的同頻干擾問題,Zigbee聯盟在《Zigbee Home Automation Public Application Profile》中推薦使用11,14,15,19,20,24,25這七個信道。

 為什麼是這七個信道呢?我來看一下Wifi信道的頻譜與Zigbee信道頻譜的重疊就知道了。Wifi常用是1,6,11,每個信道是22MHz的頻譜帶寬,那麼對照zigbee信道的分布,可以發現14,15信道正好在Wifi信道的1,6信道的中間。這樣就可以理解zigbee聯盟推薦的信道的理由了。

下面兩張圖分別是Wifi和Zigbee的信道分布。

        以上分析的前提是基於Wifi信道採用20Mhz帶寬的分析,Wifi信道1和信道6之間會有一定的頻譜空隙,這樣zigbee信道的14,15所受干擾較小,同理Wifi信道6和信道11之間,zigbee的19,20信道所受干擾較小。而Zigbee信道24,25是在Wifi 11信道之外,對於美國來說,Wifi信道只有1-11,那麼zigbee信道24,25所有Wifi干擾也小,而我們國家Wifi信道是1-13,如果Wifi信道設置在12,13,那麼zigbee的24,25信道也將受到同頻干擾。

        目前大部分的路由器都使用802.11n技術,為了提供速度,使用了HT40技術來拓展頻譜利用率。對於HT40技術,簡單的講就是將wifi相鄰信道合並使用,即將頻帶寬度從20MHz擴展到40Mhz,通過提高所用頻譜的寬度,直接提高無線數據的傳輸速率。需要注意的是:對於一條空間流,並不是僅僅將吞吐從72.2Mbps提高到144.4(即72.2*2)Mbps。對於20Mhz頻寬,為了減少相鄰信道的干擾,在其兩側預留了一小部分的帶寬邊界。而通過40Mhz綁定技術,這些預留的帶寬也被用來通訊,可以將子載體從104提高到108,按照72.2*2*108/104進行計算,所得到的吞吐能力達到了150Mbps。再加上使用MIMO技術,採用2根天線的時候速率就提升到300Mbps了。從這里可以看到,如果使用40MHz帶寬,那麼Zigbee協議中使用的14,15,19,20信道就會受到影響。  

       在配置40MHz頻率帶寬時,有些路由器會有Plus和minus的配置。HT40將兩個相鄰的20MHz信道捆綁在一起形成一個40MHz的信道,一個是主,一個是輔。主信道發送beacon報文和部分數據報文,輔信道發送其它報文。若捆綁兩個相鄰信道的20MHz信道時,輔助20Mhz帶寬的中心頻率低於主信道的中心頻率,則為plus,反之則為minus。這里的plus和minus都是針對主信道說的,所以802.11n/a_ht40plus代表40M頻寬時的2個信道疊加向上加的疊加,例如當前信道是149,配成40M頻寬需要疊加另外一個信道,就是149 153兩個信道組成的40MHz頻寬,149plus表示40MHz信道是由中心頻率149所在的20MHz信道,加上中心頻率153所在的20MHz信道捆綁結合,802.11n/a_ht40minus代表信道疊加時是向下減的疊加,例如配了這個,信道161,就等於是161 157組成了40M頻寬的新信道。

Wifi(中國)最常用的信道是1、6、11,和Zigbee信道對比後發現,無重疊的部分可以是Wifi信道4個邊角。

Wifi邊界頻點2.402Ghz偏左,對應Zigbee的11信道,頻點2.405Ghz。

Wifi的3、4信道間,頻點為2.422到2.427Ghz之間,對應Zigbee的15信道,頻點2.425Ghz。

Wifi的8、9信道間,頻點為2.447到2.452Ghz之間,對應Zigbee的20信道,頻點2.450Ghz。

Wifi邊界頻點2.483Ghz偏右,對應Zigbee的26信道,頻點2.480Ghz。

所以,要避免Zigbee收到Wifi的影響,最合理的信道要配置在 11、15、20、26 。根據頻段越低,傳輸距離越遠的道理,所以建議還是分配在11信道。

⑩ 怎樣設置ZigBee的信道

ZigBee提供多個通道可以設置,必須在同一通道下的節點才可能互相通信。在同一工作區域內的相鄰網路,建議使用不同的通道,以避免相互干擾導致通信效率降低。比如像比較熱門的ZM5168模塊,可以直接使用配置工具配置通道號,個人感覺挺好的。