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本應(yīng)用筆記將指導(dǎo)設(shè)計(jì)者完成基于 STM32WB 系列微控制器構(gòu)建特定 Zigbee?應(yīng)用程序所需的所有步驟。闡明了如何與STM32WB 系列微控制器連接，同時(shí)還整合了與 Zigbee?相關(guān)的最重要信息。
為了充分利用本文檔中的信息并開(kāi)發(fā)應(yīng)用，用戶須熟悉 STM32 微控制器。
本文檔適用于 STM32WB 系列基于雙核 Arm?的微控制器。
Zigbee 概述
Zigbee 是一種基于 IEEE 802.15.4 的 IOT 協(xié)議，用于創(chuàng)建無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)（WPAN）。它意圖在低功耗和低帶寬限制條件下，提供簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)層以及用于創(chuàng)建可互操作解決方案的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用參數(shù)文件。
該協(xié)議涉及：
- 家庭自動(dòng)化
- 建筑自動(dòng)化
- 醫(yī)療數(shù)據(jù)收集和監(jiān)測(cè)
- HVAC 控制
2.4 GHz 頻段的數(shù)據(jù)吞吐量為每秒寫(xiě)入 250 Kbit，典型距離為 10-20 米。
Zigbee 網(wǎng)絡(luò)
設(shè)備類(lèi)型
在 Zigbee 中，有三種邏輯設(shè)備類(lèi)型：
- 協(xié)調(diào)器（ZC）：這是要啟動(dòng)的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)。協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)通過(guò)允許其他節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)加入網(wǎng)絡(luò)來(lái)形成網(wǎng)絡(luò)。協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)并選擇某些關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。建立網(wǎng)絡(luò)后，協(xié)調(diào)器將具有路由角色。在集中式網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè) Zigbee 網(wǎng)絡(luò)必須有且只有一個(gè)協(xié)調(diào)器。
- 路由器（ZR）：路由器是具有路由功能的節(jié)點(diǎn)，也能夠發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。它還能允許其他節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)。Zigbee 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以具有多個(gè)路由器。
- 終端設(shè)備（ZED）：該設(shè)備是只能發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)。其本身并不具備路由功能。Zigbee 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以有多臺(tái)終端設(shè)備。一些終端設(shè)備也可以是休眠終端設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)極低功耗。
網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型
為了滿足廣泛應(yīng)用的需求并確保最佳安全平衡，Zigbee 具有兩種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)：分布式和集中式：
- 分布式網(wǎng)絡(luò)不具備協(xié)調(diào)器。在該配置中，任何路由器都可以頒發(fā)網(wǎng)絡(luò)安全密鑰。隨著越來(lái)越多的路由器和終端設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)存在于網(wǎng)絡(luò)上的路由器可安全地發(fā)送網(wǎng)絡(luò)密鑰。網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都使用相同的網(wǎng)絡(luò)密鑰來(lái)加密消息。
- 在集中式網(wǎng)絡(luò)中，有一個(gè)名為信任中心（TC）的實(shí)體，其通常是協(xié)調(diào)器。TC 形成了集中式網(wǎng)絡(luò)，并允許路由器和終端設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)，前提是它們具有適當(dāng)?shù)膽{證。在集中式網(wǎng)絡(luò)中，只有 TC 可以頒發(fā)加密密鑰。TC 還在網(wǎng)絡(luò)上的每臺(tái)設(shè)備加入時(shí)為其建立唯一 TC 鏈路密鑰，并根據(jù)請(qǐng)求為每對(duì)設(shè)備建立鏈路秘鑰。
顯而易見(jiàn)，集中式網(wǎng)絡(luò)比分布式網(wǎng)絡(luò)安全得多。STM32WB 固件包內(nèi)提供的大多數(shù) Zigbee 樣例都使用集中式網(wǎng)絡(luò)。
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