Zigbee如何快速组建大规模网络

Zigbee如何快速组建大规模网络,第1张

1、首先第一步就是进行本地串口配置,如下图所示。

2、接着就是进行用串口线将Zigbee的串口和电脑的串口连接起来,并注意所接的电脑串口编号,配置参数的计算机和Zigbee的连接原理即可。

3、然后就是进行要连接计算机进行配置时,用串口线将Zigbee和计算机连接起来。再根据配置软件提示给Zigbee上,这时候注意的在“配置光盘”里面找到“ConfigToolexe”,并打开此程序。

4、接着就是进行在“产品型号选择区域”中,根据要配置的产品型号来选择的“Zigbee”和“CM5XX(P_EP)”即可。

5、最后就是进行配置完成后在”功能按钮区域”点击“保存配置参数”来保存配置,如下图所示。

 ZigBee 逻辑设备类型

      aCoordiantor 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。

      bRouter 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)。

      cEndDevice 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 30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

      aNetwork steering:所有ZigBee设备都需要支持network steering 机制

      bNetwork 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)

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

      dTouchlink 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 ZigBee30 设备的必须满足的要求

aZDO 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

bZDO node manager service commands :

Mgmt_Bind_req, Mgmt_Lqi_req

Mgmt_Bind_rspand,Mgmt_Lqi_rspcommands

cZDO binding table service commands :

Unbind_req ,Bind_req

Bind_rsp,Unbind_rsp

dZDO 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75s,因此睡眠终端设备的poll频率应该比75s/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 30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 30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。

rssi信号强度-60至-70算是信号很好。rssi在无线网络中,表示信号的强度,它随距离的增大而衰减,通常为负值,该值越接近零说明信号强度越高。

RSSI持续过低,说明基站收到的上行信号太弱,可能导致解调失败。 RSSI持续过高,说明收到的上行信号太强,相互之间的干扰太大,也影响信号解调。

rssi信号的作用。

rssi信号会根据接收的信号强度指示,无线发送层的可选部分,用来判定链接质量,以及是否增大广播发送强度。

rssi信号通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离,进而根据相应数据进行定位计算的一种定位技术 如无线传感的ZigBee网络CC2431芯片的定位引擎就采用的这种技术、算法。接收机测量电路所得到的接收机输入的平均信号强度指示。这一测量值一般不包括天线增益或传输系统的损耗。

一、Zigbee与主动式RFID技术论述身份识别是人们生活和生产管理中非常重要的一件事,为了便于管理人们将个人,车辆,货物进行了编号,这就产生了身份z号,yhk号,车牌号,条形码等 人们使用了条形码读码器,刷卡机等设备将这些编号读进计算机,进行数字化处理以提高管理的效率为了进一步改进这个数字化的手段,人们又发明了射频卡(RFID)技术 然而,对于汽车,集装箱等大型移动性强的物体,RFID技术仍然存在许多问题,特别是读些距离问题,读写系统工作灵活性问题,更多的数据储存和功能扩展问题等,……。而在这些问题上,一种新的微功率单芯片收发机通信方式,特别是结合网络通信功能的Zigbee技术,无疑给身份识别和管理技术注入新的强大的活力。1 专门用于长距离识别的的有源RFID系统,不仅读写器往往需要固定位置安装,对RFID卡的方向位置和读写器天线的方向的匹配还有一定的要求,因而系统的灵活性大受限制,而且整个系统(包括有源卡)的成本已经不再便宜2 RFID系统中的标签与读写器之间是一种主从关系,它们之间的通信完全依赖于RFID标签耦合或反射出的信号。而要通过这种通信方式来增加通信距离非常困难。因而,它们不得不在读写器上下工夫-提高接收灵敏度,在发射天线上下工夫-增大发射功率,以及增加发射接收的方向性,因而,不仅提高了成本,而且更加降低了它的安装和使用的灵活性,此外,当高频微薄的发射功率过大时,它不仅超出国家无委会的功率限制,还有可能对人体带来伤害。 实际上, 当使用RFID在进行远距离读写时,它已经超出了它最初设计的应用领域,即作为一种代替条码标签的低成本,近距离的射频身份识别系统的领域。而进入到微功率无线收发机的领域。RFID系统中的标签与读写器之间的主从通信关系,与微功率收发机之间的对等通信关系比起来,在远距离通信上,RFID系统当然处于劣势,而且,在使用灵活性和多功能方面,根本就无法与微功率收发机相比。 RFID 的优点是标签便宜,使用寿命长。当RFID变成有源时,价格优势也就丧失了。微功率收发机通过在降低成本,降低功耗,在用电管理上,在通过睡眠唤醒功能上的改进,已经大大缩小了这个差距;当微功率收发机特别是采用直序扩频通信方式,低功耗的Zigbee微功率收发机问世以后,在远距离身份识别和无线网络定位领域,就显示了无以伦比的优越性。 我们这里还想要说明的是,目前市场上微功率单芯片收发机有许多种,它们的的通信方式也各有不同,因而工作的可靠性和抗干扰能力也有很大的差别,特别是在一般干扰很强的工业现场环境,无线通信设备的抗干扰特性非常重要,它是一个无线收发设备能否在现场工作,和它是否能在现场可靠地工作的决定因素。现在市场上有一种SuperRFID,它们就是由一种微功率收发机单芯片做成的,但它并没有使用抗干扰能力强的直序扩频(DSSS)方式,因而,在使用时特别要注意避免环境干扰。不仅如此,由于SuperRFID通信方式要求较高的信噪比,因此,在接收灵敏度相同的条件下,它的传输距离要短得多,更不用说现有一般的SuperRFID的接收灵敏度只有-90dBm。为了增加读写距离,SuperRFID也只能在读写器上下功夫,加强天线的方向性以提高天线增益,同时提高发射功率和读写器的接收灵敏度。这也就增加了读写器的成本。应该说,RFID在低成本近距离身份识别,以及某些距离不太远的身份识别领域,有它不可替代的优越性,但毕竟有一个范围。 我们的读写系统使用的微功率单芯片收发机,使用的是抗干扰能力强,保密性好,工作可靠的直序扩频的通信方式,我们不仅可以向你提供价格便宜的读写器,而且体积也非常小(可以做到火柴盒大小,还包括天线)此外,我们还可以向你提供相关的技术支持,使你可以很快开发出使用这种技术的应用集成系统。二、Zigbee与主动式RFID在身份识别应用的比较远距离主动式RFID,尽管在对目标的识别距离上,大大优于被动式RFID,然而,由于主动式RFID需要使用电池驱动,因而,必然要面对如何延长标签中电池使用寿命的问题;另外,由于现有RFID一般都使用窄带通信技术,很容易受到外界的干扰,特别是当识别范围增大以后,而且,由于温度变化,晶振自身老化造成的晶振工作频率的偏差,以及可能存在的多径效应,多普勒效应等,都将使系统工作的可靠性和稳定性受到很大的影响,特别是在那些干扰较大的工业现场,以及被识别目标处于快速移动状态的应用场合。 而我们新的低成本的远距离智能身份识别管理系统,就是针对现有远距离RFID技术所存在的缺陷, 提供的一种全新的解决手段。我们的系统由智能身份识别卡(以后简称智能卡),智能卡读写器(以后简称读写器)和控制计算机组成;1、 新系统不仅具有远距离RFID的识别功能,而且具有更大的可通过无线方式进行调整的读写识别范围:从01米到200米;2、 新系统中的智能卡和读写器,各自都可由自身所带的单片机控制,读写器和智能卡的尺寸和功耗都非常小,它们之间,具有灵活互动的功能,读写器可通过发送无线指令的方式,更改智能卡的工作方式,包括可无线更改智能卡的通信频道,发射功率,收发转换时间,睡眠周期等,通过这种互动,不仅大大增强了本系统工作的灵活性和适应性,扩展了系统的应用空间,同时,还降低了电池的消耗,提高了电池的使用寿命;3、 新系统还通过采用直序扩频的通信方式,解决了现有RFID面临的环境干扰问题,工作可靠性和稳定性问题,并通过直序扩频的信噪比增益,大大地降低了系统的功耗,达到提高电池使用寿命的目的;4、 新系统,还可通过使用相同工作频段的唤醒信号,将智能卡从低耗电的睡眠状态唤醒,从而进一步延长了智能卡电池的使用寿命。三、系统结构 新系统包括三个部分:智能卡,读写器和与读写器相连的控制计算机,智能卡和读写器都是由高度集成的微功率单芯片无线收发机和单片机制成,它们的体积都非常小,单芯片收发机还可有一个全世界独一无二的厂家编号(烧录在芯片中),这个单芯片收发机还具有接收信号强度指示功能(RSSI)。新系统的智能卡和读写器,使用的是无需申请的24G ISM免费频段,而且都满足国家对24G频道无线产品的相关规定。 四、Zigbee系统的优越性新系统不仅有效和低成本地解决了,困扰现有RFID远距离目标识别和管理中的诸多问题,而且还大大扩展了智能卡的应用范围。本系统结构简单,功能多样,保密性好,成本低,使用灵活方便,技术成熟。新系统不需要昂贵和体积庞大的读写器和读写天线系统,也不需要对射频标签的安装位置,被识别目标移动速度等设置各种限制,更无环境干扰,工作可靠性和稳定性,以及可能的多径效应和多普勒效应问题的困扰;新系统功能多样,具有广泛的适应性和工作的灵活性。新系统集远距离身份识别和对被识别目标的管理为一体,不仅方便了实际应用,而且还大大降低了系统的成本和管理费用。新系统将大大方便各种人员,车辆以及物流货柜的数字化管理。

其实就是应用Zigbee做的定位系统。首先要有坐标节点,然后通过RSSI标识其他节点位置。位置的变化,即是运动。不知道你这个是本科的毕业设计还是什么东西,这个问题的关键,是RSSI定位精度不高,如何能够较为准确的识别移动。另外,如果选用芯片级开始做,还涉及到Zigbee协议实现的那部分工作,其中的工作量,还是不算少的。

哪种无线通信协议最适合智能家居ZigBee当仁不让。近年来,为了争夺潜力无限的智能家居市场,

围绕各类无线协议标准的争论不断,但不可否认,ZigBee赚足了眼球,颇受关注和信赖。在智能家居领域,相较于蓝牙、WiFi、Z-Wave、射频等技

术协议,ZigBee一直光彩夺目,鲜有负面消息,可谓有口皆碑,深得人心,并被很多人默认为目前最适宜智能家居的协议标准。

而之所以如此,一方面与ZigBee协议本身分不开,另一方面则要感谢一些企业的大力热捧和宣扬。

——技术层面,ZigBee不是为智能家居而生,却为智能家居而长。智能家居设备需要拥有足够的安全性、稳定性、 *** 作流畅性、较强的设备承载能

力和较低的功耗,而ZigBee都能满足,且满足得很到位,因而即便ZigBee最初主要应用于工业领域,如今也丝毫不影响它在智能家居领域的魅力。

——推广层面,不少知名企业纷纷采纳,一些实力公司大力宣扬。如果说村里某些人使用ZigBee协议了,你可能嗤之以鼻,呵呵不语,更谈不上信

赖,但如果说三星、LG、德州仪器、罗技、飞利浦、小米等知名企业都采用了呢对ZigBee会不会产生好感不仅如此,一些企业的大力宣传也很关键,如

ZigBee联盟董事会成员、国内较早采用ZigBee的物联网领军企业物联传感在宣传推广方面会着重强调ZigBee的高级加密算法,使其安全性在消费

者心中根深蒂固,为ZigBee树立良好的口碑,从而推动ZigBee在中国区的发展。

所以,无论从哪个角度来看,ZigBee协议都有足够的理由受到智能家居厂商的欢迎。然而,就在ZigBee联盟宣布三星旗下品牌

SmartThings成为继物联传感后又一位董事会成员之后不足一周,黑帽子大会给泼了一盆冷水,拔凉拔凉的冷水:采用 ZigBee

协议的智能家居设备存在严重漏洞。

话说安全研究人员(Cognosec公司)发现,采用ZigBee协议的设备存在严重漏洞,有多严重呢黑客有可能入侵智能家居,随意 *** 控联网

门锁、报警系统,甚至能够开关灯泡。按以往的新闻来看,这种事应该发生在WiFi、蓝牙或Z-Wave身上,ZigBee怎么就中招了呢这其中有

Cognosec公司和“小编”(原文作者)的功劳。

——黑帽子大会(Black Hat

Conference)被公认为世界信息安全行业的最高盛会和最具技术性的信息安全会议,每年都会有不少专业团队和民间高手参加。他们可以尽情地黑一切科

技产品,无需手下留情,当然目的还是为了技术交流和提高企业产品的安全性。而Cognosec公司在这次大会上发表了论文,指出 ZigBee

协议实施方法中的一个缺陷。该公司称,该缺陷涉及多种类型的设备,黑客有可能以此危害 ZigBee 网络,并“接管该网络内所有互联设备的控制权”。

——若是Cognosec公司倒也不会如此,军功章还有那篇文章作者的一大半,尤其是题目取的非常妙——《黑帽大会爆料,采用 ZigBee

协议的智能家居设备存在严重漏洞》(具体内容请自行百度脑补),读者看不看内容没有关系,只要看一眼标题就明白了:ZigBee智能家居设备存在严重漏

洞。

ZigBee协议智能家居设备存在严重漏洞,看样子ZigBee协议是难逃一劫了,但这种想法是“懒人”的想法,充分证明“标题党”的胜利。向来较为可靠的ZigBee怎么存在严重问题呢只看标题不行,关键还要仔细看内容。

显而易见,标题就是会让我们快速联想到ZigBee协议有问题的,但实际完全没有ZigBee协议太多啥事儿。这点原文作者和Cognosec公司实际上都在最后给出了说明。

“该漏洞的根源更多被指向制造商生产方便易用、能与其它联网设备无缝协作的设备、同时又要压低成本的压力,而不是 ZigBee 协议标准本身的设计问题。”——这是作者的分析。

“我们在 ZigBee

中发现的短板和局限是由制造商造成的,各家公司都想制造最新最棒的产品,眼下也就意味着能够联网。灯泡开关这样的简单元件必须和其它各种设备兼容,毫不意

外的是,很少会考虑安全要求——更多的心思都放在如何降低成本上。不幸的是,在无线通信标准中最后一层安全隐患的严重程度非常高。”——这是

Cognosec公司研究人员的汉化版原话。

其实,不难发现,向来可靠的智能家居协议ZigBee,并没有给黑帽子黑掉,而是被一些急功近利的制造商“坑掉了”。那么现在问题又来了,除却人为不作为因素(故意忽略标准安全性),ZigBee协议被攻破的几率有多大呢

“在zigbee的通用安全级别中,一般有两个key

。一个是信任中心的key。另一个是实际进行网络传输数据时的网络key。最终想破解zigbee 网络,必须要获取后者16个字节强密码网络key

。由于zigbee 采取的是AES 128加密算法。在不知道这个网络key的情况下,想暴力破解目前没有可能。也没有破解先例。

暴力破解的速度是极其低下的。一般只有300key / s,就算采取所谓的GPU加速,速度也不过是10000 key / s,对于一个8位数字 字母 字符的复杂密码破解时间都需要2900年!即使采用100台分布式,也需要29年!

何况zigbee 的key 是16个字节强密码。”

上面是一名来自对ZigBee协议安全性拥有足够信心的物联传感的物联网安全专家给出的答案。不要问为什么是这样排的,原采访邮件中的内容就是

这样的,不过足可以说明只要前期工夫做的好,黑客想破解ZigBee智能家居设备,难!至于“采用 ZigBee

协议的智能家居设备存在严重漏洞”,有一个前提条件:制造厂商不负责或技术不到位。

最后一个问题。近日,国民新晋老公宁泽涛在第16届游泳世锦赛夺冠了,项目是男子100米自由泳,创造了亚洲人神迹,突破了黄种人极限,影响力

被认为堪比刘翔首夺110米跨栏。显然,小鲜肉宁泽涛具备了100米自由泳夺冠能力,但是倘若给他安排80米的赛道,没有夺冠,难道能说明他100米不

假如ZigBee有100的安全设置手法,一些厂商只用80或只能做到90,结果设备被破解了,就是ZigBee协议安全性就有问题这答案或许与最后一个问题的答案类似吧。

以上就是关于Zigbee如何快速组建大规模网络全部的内容,包括:Zigbee如何快速组建大规模网络、ZigBee协议详解、rssi信号强度多少好等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!

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