ZigBee新设备入网过程.pdf

ZigBee 新设备入网过程 在 ZigBee 网络中，新设备的入网过程是由 Coordinator 发起的。Coordinator 首先进行信道扫描，以避免可能的干扰，选择合适的信道并标注这些信道是可用信道。然后，Coordinator 会配置网络参数，包括设置网络 ID 和 PAN ID。PAN 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。 在 ZigBee 网络中，有两种地址模式：扩展地址（64 位）和短地址（16 位）。扩展地址由 IEEE 组织分配，用于唯一的设备标识；短地址用于本地网络中设备标识，在一个网络中，每个设备的短地址必须唯一。 Coordinator 允许直接相连的设备（Router 和 End Device）最大数目由 “Child Table Size”决定，默认参数为 5。如果需要容纳更多的终端设备入网，应该先让一些 Router 路由设备加入网络。这些 Router 设备充当 EndDevice 终端设备的父节点。 对于 Factory New 新设备来说，首先会在预先设定的一个或多个信道上通过主动或被动扫描周围它可以找到的网络，寻找有能批准自己加入网络的父节点。如果没有合适的父节点的信息，那么表示入网失败，终止过程。如果发出的请求被批准，那么父节点同时会分配一个 16 位的网络地址，此时入网成功，子节点可以开始通信。 新设备将会发送一个 Beacon Request 帧，当在这个信道中的 Coordinator 收到该帧，将会回应 Beacon 帧。该 Beacon 帧包含了发送该帧的地址信息，以及是否允许其他设备以其子节点的方式加入。 当新设备收到允许加入的 Beacon 帧后，发送关联请求（Associate Request）给 Coordinator 协调器。协调器收到后立即回复一个确认帧（ACK），同时向它的上层发送连接指示原语，表示已经收到节点的连接请求。但是这并不意味着已经建立连接，只表示协调器已经收到节点的连接请求。 协调器的 NWK 层接收到连接指示原语后，将根据自己的资源情况（存储空间和 LQI 能量）决定是否同意此节点的加入请求，然后给节点的 MAC 层发送响应。当新设备收到协调器加入请求命令的 ACK 后，新设备 MAC 将等待一段时间，接收协调器的连接响应。 如果协调器的资源足够，协调器会给新设备分配一个 16 位的短地址，并产生包含新地址和连接成功状态的连接响应命令。协调器在响应时间内同意节点加入，那么将产生关联响应命令（Associate Response）并缓存这个命令。当响应时间过后，新设备发送数据请求命令（Data Request）给协调器，协调器收到后立即回复 ACK，然后将缓存的关联响应命令发给新设备。 如果在响应时间到后，协调器还没有决定是否同意节点加入，那么新设备将试图从协调器的信标帧中提取关联响应命令，成功的话就可以入网成功，否则重新发送请求信息直到入网成功。新设备收到关联响应命令后，立即向协调器回复一个确认帧（ACK），以确认接收到连接响应命令，此时新设备将保存协调器的短地址和扩展地址，并且向上层协议栈发送连接确认原语，通告入网成功。