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為何zigbee應用如此廣泛 zigbee拓撲結構分析
在萬物互聯的背景下,zigbee網絡應用越加廣泛,zigbee技術具有強大的組網能力。zigbee作為一種短距離、低功耗、低數據傳輸速率的無線網絡技術,它是介于無線標記技術和藍牙之間的技術方案,在傳感器網絡等領域應用非常廣泛??梢孕纬尚切汀湫秃途W狀網,這三種zigbee網絡結構各有各的優(yōu)勢,可以根據實際項目需要來選擇合適的zigbee網絡結構。
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)點進行信息的轉發(fā)。
這種拓撲形式的缺點是節(jié)點之間的數據路由只有唯一的一個路徑。Co-ordinator(協(xié)調者)有可能成為整個網絡的瓶頸。實現星形網絡拓撲不需要使用 zigbee 的網絡層協(xié)議,因為本身IEEE 802.15.4的協(xié)議層就已經實現了星形拓撲形式,但是這需要開發(fā)者在應用層作更多的工作,包括自己處理信息的轉發(fā)。
樹形拓撲包括一個Co-ordinator(協(xié)調者)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. 這樣可以重復多個層級。樹形拓撲的結構如下圖所示:
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)送數據,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用層是完全透明的。
Mesh拓撲(網狀拓撲)包含一個Co-ordinator和一系列的Router 和End Device。這種網絡拓撲形式和樹形拓撲相同;請參考上面所提到的樹形網絡拓撲。但是,網狀網絡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了問題,信息可以自動的沿著其他的路由路徑進行傳輸。 網狀拓撲的示意圖如下所示:
通常在支持網狀網絡的實現上,網絡層會提供相應的路由探索功能,這一特性使得網絡層可以找到信息傳輸的最優(yōu)化的路徑。需要注意的是,以上所提到的特性都是由網絡層來實現,應用層不需要進行任何的參與。
MESH 網狀網絡拓撲結構的網絡具有強大的功能,網絡可以通過“多級跳”的方式來通信;該拓撲結構還可以組成極為復雜的網絡;網絡還具備自組織、自愈功能;
星型和族樹型網絡適合點多多點、距離相對較近的應用。

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