在這一章中，我們將一起來看一下zigbee的幾個基本概念。當然，由於zigbee協議的複雜性，暫時只介紹下後面將提到的幾個功能中用得到的概念。對於一些深入的概念的理解，將在介紹模組的API模式時，再進行補充。

一、Zigbee基本概念介紹
　　Zigbee是一種基於802.15.4物理層協議、支援自組網、多點中繼，可實現網狀拓撲的複雜的組網協議，加上其低功耗的特點，使得網路間的裝置必須各司其職，有效地協同工作。

1、Zigbee網路的裝置型別
　　在Zigbee網路中，有三種不同型別的裝置，分別叫做：協調器（Coordinator）、路由器（Router）和終端節點（End Device），如下圖所示：

　　

　　1.1  協調器的功能特點
       >選擇一個頻道和PAN ID，組建網路
       >允許路由和終端節點加入這個網路
       >對網路中的資料進行路由
       >必須常電供電，不能進入睡眠模式
       >可以為睡眠的終端節點保留資料，至其喚醒後獲取。

　　1.2  路由器的功能特點
　     >在進行資料收發之前，必須首先加入一個zigbee網路
        >本身加入網路後，允許路由和終端節點加入
        >加入網路後，可以對網路中的資料進行路由
        >必須常電供電，不能進入睡眠模式
        >可以為睡眠的終端節點保留資料，至其喚醒後獲取。

　　1.3  終端節點的功能特點

        >在進行資料收發之前，必須首先加入一個zigbee網路
        >不能允許其他裝置加入
        >必須通過其父節點收發資料，不能對網路中的資料進行路由
        >可由電池供電，進入睡眠模式

　　協調器在選擇頻道和PAN ID組建網路後，其功能將相當於一個路由器。協調器或者路由器均允許其他裝置加入網路，併為其路由資料。

　　終端節點通過協調器或者某個路由器加入網路後，便成為其“子節點”；對應的路由器或者協調器即成為“父節點”。由於終端節點可以進入睡眠模式，其父節點便有義務為其保留其他節點發來的資料，直至其醒來，並將此資料取走。

2、PAN ID
　　PAN的全稱為Personal Area Networks，即個域網。每個個域網都有一個獨立的ID號，即稱為PAN ID。整個個域網中的所有裝置共享同一個PAN ID。Zigbee裝置的PAN ID可以通過程式預先指定，也可以在裝置執行期間，自動加入到一個附近的PAN中。

二、定址

1、Zigbee裝置的地址型別
　　Zigbee裝置有兩種不同的地址：16位短地址和64位IEEE地址。其中64位地址是全球唯一的地址，在裝置的整個生命週期內都將保持不同，它由國際IEEE組織分配，在晶片出廠時已經寫入晶片中，並且不能修改。而短地址是在裝置加入一個zigbee網路時分配的，它只在這個網路中唯一，用於網路內資料收發時的地址識別。但由於短地址有時並不穩定，由於網路結構的變化會發生改變，所以在某些情況下必須以IEEE地址作為通訊的目標地址，以保證資料有效送達。

2、FBee的地址分配方法
　　FBee採用的是最新的Zigbee Pro的協議棧，在此版本的協議棧中：首先，在任何一個PAN中，短地址0x0000都是指協調器。而其他裝置的短地址是隨機生成的。當一個裝置加入網路之後，它從其父節點獲取一個隨機地址，然後向整個網路廣播一個包含其短地址和IEEE地址的“裝置宣告”（Device Announce），如果另外一個裝置收到此廣播後，發現與自己地址相同，它將發出一個“地址衝突”（Address Conflict）的廣播資訊。有地址衝突的裝置將全部重新更換地址，然後重複上述過程，直至整個網路中無地址衝突。

3、FBee裝置的短地址變化說明
　　在FBee的“透傳”、“採集”與“控制”幾大功能中，裝置地址是至關重要的一個引數，只有地址設定正確，通訊才能按照預期進行。在此有必要對地址的使用進行詳細的說明。

　　3.1 協調器和路由器的短地址
　　協調器的短地址為0x0000，不會發生變化。而FBee的路由器短地址，是在其第一次上電時，按照上文2的規則，由其父節點成功分配一次之後，儲存在內部flash中，以後無論如何開關機都將保持不變。

　　值得一提的是，正是由於這種簡單的網路結構，使用者可以選擇一個協調器+n個路由器的方式來組成一個無“低功耗”需求的網路，進行“無線透傳”等應用，簡單地使用短地址即可保證資料送達至正確的裝置。

　　3.2 終端節點的短地址
　　上述協調器+路由器的方式可以滿足部分應用，但無法體現Zigbee自組網與低功耗的優勢。這時就要發揮終端節點的特點。FBee終端節點的使用，將在後續章節中詳細說明，此處僅介紹其短地址變化規律與長地址的使用。

　　FBee終端節點可實現Zigbee的“自組”、“自愈”功能。每次開啟終端節點的電源，它將自動檢查其附近的路由器/協調器與其連線的訊號質量，選擇訊號質量最好的路由為其父節點加入網路。在加入網路之後，它將週期性地傳送資料請求（MAC data requests），如果其父節點沒有對其請求進行響應，並且重試幾次後，仍無響應，則判定為父節點丟失，此時終端節點將重複上述過程，重新尋找並加入網路。

　　注：由於FBee遵循的是Zigbee Pro的規範，重新加入新的父節點後，其短地址將保持不變。但在Zigbee 2007協議中，由於採用的是樹型的固定地址方式，在更換父地址後，節點短地址會發生變化。

　　3.3 利用節點的長地址進行定址
　　由於短地址的可變性，在具備可移動節點（End Device）的網路中，最好使用長地址進行通訊，以確保資料送到正確的裝置中。FBee模組可實現裝置的長地址定址，僅需一個簡單的ATDL指令即可。具體的操作將在後續章節進行介紹。

三、資料傳送方式
　　針對FBee模組現有的資料傳送方式，我們重點介紹Zigbee的單播和廣播兩種方式。單播模式下面，資料由一個源裝置，傳送至一個目標裝置；而廣播模式，資料是由一個源裝置，傳送至很多，或者是所有的裝置。

1、單播方式
　　單播方式下，資料由源裝置發出，直接或者經過幾級中轉後，傳送至目的地址。加入zigbee網路的所有裝置之間都可以進行單播傳輸，可用16位短地址或者64位長地址進行定址。具體路由關係由協調器/路由器進行維護、查詢。路由表的相關內容將在後續FBee API模式的章節中進行介紹。

2、廣播方式
　　廣播方式是由一個裝置傳送資訊至整個zigbee網路的所有裝置，其目標短地址使用0xFFFF。另外，0xFFFD與0xFFFC也可作為廣播地址。其區別如下：

　　0xFFFF: 廣播資料傳送至所有裝置，包括睡眠節點
　　0xFFFD: 廣播資料傳送至正在睡眠的所有裝置
　　0xFFFC: 廣播資料傳送至所有協調器和路由器

　　提到“廣播”，可能不少人會認為zigbee的廣播就像村裡的大喇叭，一個人講一遍，所有的人豎著耳朵聽一次，就完成任務了。其實並不是這樣的，Zigbee的廣播更像是“傳悄悄話”，一傳十、十傳百，一點點“蔓延”出去的。

　　舉個最簡單的例子：
　　一個網路中，有ABC三個裝置，A是B的鄰居；B是C的鄰居；但A和C不是鄰居。

　　　　　　　　　　A--------->B-------->C

　　當A要發廣播給整個網路的時候，由於距離關係，A無法直接傳送給C，那麼A首先廣播給它的鄰居（此例中只有B），B再廣播給它的鄰居（此例中有A和C），A此時收到B的廣播資料，與自己傳送的廣播資料對比後得知：自己已經將資訊廣播給了B，且B已經成功中繼此廣播資料，此時A完成任務，並不再繼續接受廣播。

　　同理，C收到B的廣播後，再廣播給它的鄰居（此例中只有B），B受到C的廣播後，得知C也已經收到了自己的廣播資訊，且成功中繼。

　　以此類推，任何一個數據廣播都可以以這種方式，一步步往外蔓延，最終每個節點都成功收到資訊，而且保證資訊不會無止境地在網路間傳播。

　　這種廣播方式成功地將通訊範圍擴大至整個網路，但由於這種資訊在網路間頻繁地轉發，導致網路負擔陡增，所以建議不要過分使用廣播方式，而且每次廣播的資料儘可能少，傳送的時間間隔儘量不要太短！