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zigbee网络信道设置

发布时间: 2022-11-27 03:28:54

① zigbee 问题一:协调器究竟如何选择信道

任选其中一个作为自己的默认信道;也可以 定义多个默认信道,协调器将在其中选择一个最好的,干扰最小的信道建立自己网路;路由器和终端设备也是选择自己的一个默认信道加入网络;

② zigbee网络中的信道,PINID,ProfileID是怎么设置的

信道找周围环境中最安静的信道。一般环境上都有侦测的API。

PinID没有特殊要求,只要不重复就可以。

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复,自己定义就可以。

③ zigbee网络建立过程简介

ZigBee 网络的建立由网络协调器 Coordinator 发起。在建立网络前,Coordinator 将进 行信道扫描过程。找到合适的信道后,协调器将为网络选定一个网络标 识符(PAN ID,取值<=0x3FFF),这个 ID 在所使用的信道中必须是唯一的,也不能和其他 ZigBee 网络冲突,而且不能为广播地址 0xFFFF(此地址为保留地址,不能使用)。

对于协调器来说,短地址通常 设定为 0x0000,上面步骤完成后,就成功初始化了 ZigBee 网状网络,之后就等待其他节点的加入。

(3)zigbee网络信道设置扩展阅读:

ZigBee具有短距离、低功耗、低数据传输速率的特点,介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案,在传感器网络等领域应用非常广泛。

这得益于它强大的组网能力,可以形成星型、树型和网状网三种 ZigBee 网络,可以根据实际项目需要来选择合适的 ZigBee 网络结构,三种 ZigBee 网络结构各有优势。

④ Zig Bee网络配置有哪些关键参数

CHANNEL(信道)、PANID(个域网标识符)、NetworkAddress(网络地址)。
在ZigBee网络中存在三种逻辑设备类型:Coordinator(协调器)、Router(路由器)和EndDevice(终端设备)。ZigBee网络由一个Coordinator以及多个Router或多个End_Device组成。加入到ZigBee网络中的每个节点(协调器、路由器、终端)都会获得在该网络里一个唯一的16位的地址,该地址称为网络(短)地址。

⑤ zigbee中可以让20多个或者更的节点处于一个信道中吗,对于不同频率的节点怎么样去选对应的信道呀,急!

uint32 ChannelToFrequency(uint8 ChannelNumber) 有个频率对应信道号的函数,忘了自带的还是自己写的,很简单,就是信道转换成对应频率,如case 15:return 2425000;
case 16:return 2430000;
case 21:return 2455000;
case 22:return 2460000;
default :return 0;
之类的
然后设置信道就是 halRfSetRadioFrequency(ChannelToFrequency(channel));channel就是你要设的信道号;ChannelToFrequency()找出对应频率;
halRfSetRadioFrequency()是最关键的函数,底层自带的,设置相应频率。 调用这个之后,节点就在你需要的信道了。因此你可以把很多个节点调用这个函数,设成一样的信道

⑥ ZigBee协议详解

 ZigBee 逻辑设备类型

      a.Coordiantor 应该充当Trust Center 的角色,负载建立一个centralized

security network (集中式安全网络),不得加入其它网络。

      b.Router 应该可以加入一个已建立的集中式/分布式安全的网络,不能建立centralized security

network (集中式安全网络)。但是当无法加入已建立的集中式/分布式安全网络的情况下,可以自行建立distributed  security network (分布式安全网络)。

      c.EndDevice 应该可以加入一个已建立的集中式/分布式安全的网络

       一个ZigBee可能支持充当Coordiantor和Router的两种角色的能力,可通过应用程序来切换,但是同一个时间只能充当一种角色,如:一个Router设备尝试加网但失败了,它可以切换至Coordiantor角色去建立一个集中式安全网络,一旦此设备建网/入网完成,不得再改变自己的设备类型,除非离网或者遭到其他破坏。

 Network 安全模型

      一个ZigBee网络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类型的ZigBee设备应该能通过合适的安全条件,加入到集中式安全模型或者分布式的安全模型的网络中,对于用户而言是无缝的。

 Link key 连接秘钥(16位)

所有ZigBee节点必须包含以下Link

key:

a. 默认的(集中式安全网络)全局密钥:

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. 分布式安全网络的全局秘钥

Distributed security global link

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

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

c. 由安装码得到的预配置秘钥

Install code derived preconfigured

link key(6/8/12/16字节任意值)= 安装码+CRC(2字节)->Hash散列函数->128位的Link Key

此外,如果设备支持touchlink 的入网方式,还需要包含以下秘钥:

d. touchlink 预配置秘钥

Touchlink preconfigured link key

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

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

安装码的使用

所有ZigBee 3.0的设备都需要支持安装码,Trust Center 可能要求所有设备以安装码的方式入网

        a.非零售需要专业人员安装的ZigBee设备,可能配置为使用安装码的方式加网

        b.零售的需要用户去配置的ZigBee设备,用户可以通过物理按键切换以下两种模式:只让使用安装码入网的节点入网的模式和使用其他所有方式入网的模式

        c.零售的不需要用户配置的ZigBee设备应该能够自动加网

Commissioning

所有设备需要支持network steering(网络控制) 机制,以及finding & binding 机制

      a.Network steering:所有ZigBee设备都需要支持network steering 机制

      b.Network formation:设备建立网络的能力,其安全模型取决于ZigBee的设备类型:Coordiantor(集中式安全模型网络),Router(分布式安全模型)

      c.Finding & binding :定位和绑定其他节点上的应用Cluster的能力

      d.Touchlink commissioning :支持基于靠近的commissioning 方式,若支持touchlink commissioning方式,必须支持touchlink 为a initiator or a target or both 。

  对所有 ZigBee3.0 设备的必须满足的要求

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.一个ZigBee节点在finding & binding 的时候去广播Identify Query ,至少能够处理一个Identifycluster的Identify Query Response 命令,如果能处理多个Identify Query Response 命令,需要进行特殊处理

    d.一个节点如果是finding

& binding的发起者,其绑定表大小必须大于等于Cluster的实体数量,在finding

& binding, touchlink 或者centralized

commissioning 的时候完成绑定表配置的,不管是哪种生成的绑定表,都必须保持一致,才能够通过Mgmt_Bind_req  命令获取其内容

    f.对于一个节点的每个强制的可报告的属性实体都必须要有默认的report配置

  默认的 reporting 配置

   一个可报告的属性实体都有默认的report配置(最大报告间隔为0x0000或者0x003d~0xfffe),一个已绑定的cluster之间需要发送report,需要支持随时更新配置report。当两次报告的间隔等于最大报告间隔时需要产生report,如果最大报告周期设置为0,那个不会产生周期性的report,但是任然可以在属性值改变后产生report

 MAC data polling

   BDB文档对Mac层的Poll频率不做限制

   poll的频率应该是可以根据节点的状态进行动态调节的,推荐使用短poll和长poll,ZigBee父节点为自己子节点缓存的数据生命期只有7.5s,因此睡眠终端设备的poll频率应该比7.5s/次快才能确保拿到自己的数据。

    如果EndDevice节点在等待reponse消息的时候,它必须使用短poll间隔,至少3s/次。

    如果没有等待的消息可能需要使用长poll间隔,如一小时一次,来确保与父节点的连接可用

    在ZigBee加网和finding &

binding 的阶段,睡眠终端设备必须使用短poll间隔

ZigBee 永久数据

     设备重启依然需要保存之前的bdbNodeIsOnANetwork属性

GreenPower

    ZigBee 3.0的Router和Coordiantor必须支持Green Power(endpoint 242),EndDevice类型的设备需要根据硬件设计来选择是否支持Green

Power。

Network Steering

ZigBee 3.0的设备加网时,会依次用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的加网方式)扫网加网,每次先扫描主信道(非wifi重合信道)再扫描次信道(余下的),而且起始的通道号是随机产生的;这个过程叫Network Steering。

⑦ 两个临近的Zigbee网络,怎么避免相互干扰呢

有两种方式:1.网络号隔离即PANID,设置不同PANID相当于两个局域网。2.设置不同信道,可以频率是实现物理隔离,此方法较合适,可互相通信的节点,PanID必须相同。且必须保证同一工作区域内的相邻网络PanID不同。如使用的是ZM5161 ZigBee透传模块之类的,一般可以直接通过软件或AT指令设置,很方便。

⑧ ZigBee抓包指南(Silicon Labs EM3585)

首先用USB线连接计算机和ISA3;然后用网线连接路由器和ISA3,并确保计算机和ISA3处于同一个局域网内;最后将ISA3的 Target Power 切换到 INT 位置,如下图1.2.1.1所示:

采用非官方Kit套件进行烧录与抓包时,对于Package Trace Port端的接线一定要注意线序引脚,具体如下图1.2.1.2、图1.2.1.3、图1.2.1.4、图1.2.1.5所示:

用USB线连接计算机和ISA3时,会自动安装J-link驱动,如下图1.2.2.1所示:

在安装Ember_Desktop_Installer_3.3b1937时,会提示需要安装1.5版本以上、32位的jdk;安装好Ember Desktop后,计算机桌面会出现这样一个图标,如下图1.2.2.2所示:

打开Ember Desktop,如果出现 “ No adapters found ” 提示,说明要修改ISA3的ip地址,使计算机、ISA3和路由器三者在同一局域网内;如下图1.2.2.3所示:

此时就需要确保ISA3和计算机的ip是在同一网段;按下快捷键 “ Win + R ” ,输入命令 “ em3xx_isa --admin "ip static 192.168.100.111 255.255.255.0 192.168.100.1" ” ,然后回车确认。如下图1.2.2.4所示:

随后输入命令 “ em3xx_isa --admin "ip dhcp off" ” ,然后回车确认。如下图1.2.2.5所示:

重新打开Ember Desktop软件,点击 “ File->Preferences->Device Manager->InSight Adapters ” 进入 “ InSight Adapters ” 界面,按如下图1.2.2.6所示进行配置:

点击确认后回到主界面,在左侧栏中已经显示出了已发现的ISA3设备(注意:此时并未发现并识别到EM3585芯片),如下图1.2.2.7所示:

在左侧对应的ISA3上单击右键,然后在出现的下拉菜单中点击 “ Connect ” ,如下图1.2.2.8所示:

此时已经成功识别到EM3585芯片啦,如下图1.2.2.9所示:

成功识别到芯片后,我们就可以进行接下来的固件烧录啦,在左侧对应的ISA3上单击右键,然后在出现的下拉菜单中点击 “ Upload application... ” ,如下图1.2.2.10所示:

来到 “ Select binary image ” 界面,此处可以选择固件来进行烧录,具体配置如下图1.2.2.11所示:
选择的第一个文件为设备相关固件,第二个文件为配套的启动固件。

弹出的信息如下所示,就表示烧录成功啦,如图1.2.2.12:

取得EM3585的抓包固件如下图2.1.1所示,按照上述方法烧录固件,之后就可以开始抓包啦。

右键点击ISA3,然后在出现的下拉菜单中点击 “ Adapter properties... ” ,如下图2.2.1所示:

弹窗如下图2.2.2所示,“ Radio application ” 处选择 “ Sniffer ”:

右键点击ISA3,然后在出现的下拉菜单中点击 “ Start capture ” 或 “ Start capture with options... ” 就可以开始抓包啦。“ Start capture with options... ” 可以在有多个协调器的环境中使用,设置PAN ID,监听指定PAN ID协调器的数据。如下图2.2.3、图2.2.4所示:

对于ZigBee无线抓包而言,是需要设置信道的;右键点击ISA3,然后在出现的下拉菜单中点击 “ Sniffer channel... ” ,如下图2.2.5所示:

在弹窗中,选择信道,如下图2.2.6所示:

执行设备入网操作,可在 “ Transactions ” 和 “ Events ” 窗口,看到所捕获的zigbee数据包,如下图2.2.7所示:

由于ZigBee的数据传输全都采用了AES加密,所以即使成功抓到了数据包,也不一定能成功解密出来;只有知道了秘钥才能解密出具体的数据包内容。简单来说就是 “抓包必须要从ZigBee设备入网开始抓起,这样才能获取秘钥,才能解密数据包”。如果要将数据包保存到本地文件中,也必须要保存秘钥,不然将抓包文件发给别人的时候,别人是无法解密的。
在Ember Desktop中,点击 “ File->Preferences->Network Analyzer->Decoding->Security Keys ” 进入“ Security Keys ” 界面勾选 “ Save decryption keys in ISD files ” 选项,为要保存的抓包文件添加解密秘钥,如下图2.3.1所示:

一旦添加了解密秘钥后,直接按照普通方式保存抓包文件即可;这样第三方便可随意查阅啦,如下图2.3.2所示:

用命令行修改ISA3参数配置的时候,如果出现 “ ‘em3xx_isa’不是内部或外部命令,也不是可运行的程序或批处理文件。 ” 这样的错误,如下图3.1.1所示:

解决方法:

用命令行修改ISA3参数配置的时候,如果出现 “ Error: Failed to connect to InSight Adapter ” 这样的错误,如下图3.1.2所示:

解决方法:

在用命令行修改参数配置的时候,如果出现 “ Error: expected “ip [static|dhcp|read]” ” 这样的错误,如下图3.1.3所示:

解决方法:

当连接好模组后,如果发现Node EUI为0xFFFFFFFFFFFFFFFF,如下图3.2.1所示:

解决方法:

⑨ Zigbee和wifi信道重叠的一些认识

      我们知道Wifi、Zigbee和蓝牙都是使用2.4G频段,那么这三种设备类别在同一空间通讯的话,会存在一定的同频干扰。为了降低Wifi信道与Zigbee信道的同频干扰问题,Zigbee联盟在《Zigbee Home Automation Public Application Profile》中推荐使用11,14,15,19,20,24,25这七个信道。

 为什么是这七个信道呢?我来看一下Wifi信道的频谱与Zigbee信道频谱的重叠就知道了。Wifi常用是1,6,11,每个信道是22MHz的频谱带宽,那么对照zigbee信道的分布,可以发现14,15信道正好在Wifi信道的1,6信道的中间。这样就可以理解zigbee联盟推荐的信道的理由了。

下面两张图分别是Wifi和Zigbee的信道分布。

        以上分析的前提是基于Wifi信道采用20Mhz带宽的分析,Wifi信道1和信道6之间会有一定的频谱空隙,这样zigbee信道的14,15所受干扰较小,同理Wifi信道6和信道11之间,zigbee的19,20信道所受干扰较小。而Zigbee信道24,25是在Wifi 11信道之外,对于美国来说,Wifi信道只有1-11,那么zigbee信道24,25所有Wifi干扰也小,而我们国家Wifi信道是1-13,如果Wifi信道设置在12,13,那么zigbee的24,25信道也将受到同频干扰。

        目前大部分的路由器都使用802.11n技术,为了提供速度,使用了HT40技术来拓展频谱利用率。对于HT40技术,简单的讲就是将wifi相邻信道合并使用,即将频带宽度从20MHz扩展到40Mhz,通过提高所用频谱的宽度,直接提高无线数据的传输速率。需要注意的是:对于一条空间流,并不是仅仅将吞吐从72.2Mbps提高到144.4(即72.2*2)Mbps。对于20Mhz频宽,为了减少相邻信道的干扰,在其两侧预留了一小部分的带宽边界。而通过40Mhz绑定技术,这些预留的带宽也被用来通讯,可以将子载体从104提高到108,按照72.2*2*108/104进行计算,所得到的吞吐能力达到了150Mbps。再加上使用MIMO技术,采用2根天线的时候速率就提升到300Mbps了。从这里可以看到,如果使用40MHz带宽,那么Zigbee协议中使用的14,15,19,20信道就会受到影响。  

       在配置40MHz频率带宽时,有些路由器会有Plus和minus的配置。HT40将两个相邻的20MHz信道捆绑在一起形成一个40MHz的信道,一个是主,一个是辅。主信道发送beacon报文和部分数据报文,辅信道发送其它报文。若捆绑两个相邻信道的20MHz信道时,辅助20Mhz带宽的中心频率低于主信道的中心频率,则为plus,反之则为minus。这里的plus和minus都是针对主信道说的,所以802.11n/a_ht40plus代表40M频宽时的2个信道叠加向上加的叠加,例如当前信道是149,配成40M频宽需要叠加另外一个信道,就是149 153两个信道组成的40MHz频宽,149plus表示40MHz信道是由中心频率149所在的20MHz信道,加上中心频率153所在的20MHz信道捆绑结合,802.11n/a_ht40minus代表信道叠加时是向下减的叠加,例如配了这个,信道161,就等于是161 157组成了40M频宽的新信道。

Wifi(中国)最常用的信道是1、6、11,和Zigbee信道对比后发现,无重叠的部分可以是Wifi信道4个边角。

Wifi边界频点2.402Ghz偏左,对应Zigbee的11信道,频点2.405Ghz。

Wifi的3、4信道间,频点为2.422到2.427Ghz之间,对应Zigbee的15信道,频点2.425Ghz。

Wifi的8、9信道间,频点为2.447到2.452Ghz之间,对应Zigbee的20信道,频点2.450Ghz。

Wifi边界频点2.483Ghz偏右,对应Zigbee的26信道,频点2.480Ghz。

所以,要避免Zigbee收到Wifi的影响,最合理的信道要配置在 11、15、20、26 。根据频段越低,传输距离越远的道理,所以建议还是分配在11信道。

⑩ 怎样设置ZigBee的信道

ZigBee提供多个通道可以设置,必须在同一通道下的节点才可能互相通信。在同一工作区域内的相邻网络,建议使用不同的通道,以避免相互干扰导致通信效率降低。比如像比较热门的ZM5168模块,可以直接使用配置工具配置通道号,个人感觉挺好的。