ZigBee技術具有強大的組網能力，可以形成星型、樹型和網狀網，可以根據實際專案需要來選擇合適的網路結構；

以下拓撲結構的節點，均是指支援zigbee協議的並以其通訊技術手段，實現節點處所需要功能的產品（例如，完整的電路板，參考後面）。

星形拓撲是最簡單的一種拓撲形式，他包含一個Co-ordinator（協調者）節點和一系列的 End Device（終端）節點。每一個End Device 節點只能和 Co-ordinator 節點進行通訊。如果需要在兩個 End Device 節點之間進行通訊必須通過Co-ordinator 節點進行資訊的轉發。

這種拓撲形式的缺點是節點之間的資料路由只有唯一的一個路徑。Co-ordinator

（協調者）有可能成為整個網路的瓶頸。實現星形網路拓撲不需要使用 ZigBee 的網路層協議，因為本身IEEE 802.15.4的協議層就已經實現了星形拓撲形式，但是這需要開發者在應用層作更多的工作，包括自己處理資訊的轉發。

樹形拓撲包括一個Co-ordinator（協調者）以及一系列的 Router（路由器）和 End Device（終端）節點。Co-ordinator 連線一系列的 Router 和 End Device, 他的子節點的 Router也可以連線一系列的 Router 和End Device. 這樣可以重複多個層級。樹形拓撲的結構如下圖所示：

需要注意的是：

           Co-ordinator 

和 Router 節點可以包含自己的子節點。

           End Device 不能有自己的子節點。

有同一個父節點的節點之間稱為兄弟節點

有同一個祖父節點的節點之間稱為堂兄弟節點

樹形拓撲中的通訊規則：

每一個節點都只能和他的父節點和子節點之間通訊。

如果需要從一個節點向另一個節點發送資料，那麼資訊將沿著樹的路徑向上傳遞到最近的祖先節點然後再向下傳遞到目標節點。

這種拓撲方式的缺點就是資訊只有唯一的路由通道。另外資訊的路由是由協議棧層處理的，整個的路由過程對於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。這種網路拓撲形式和樹形拓撲相同；請參考上面所提到的樹形網路拓撲。但是，網狀網路拓撲具有更加靈活的資訊路由規則，在可能的情況下，路由節點之間可以直接的通訊。這種路由機制使得資訊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，資訊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：

通常在支援網狀網路的實現上，網路層會提供相應的路由探索功能，這一特性使得網路層可以找到資訊傳輸的最優化的路徑。需要注意的是，以上所提到的特性都是由網路層來實現，應用層不需要進行任何的參與。

MESH 網狀網路拓撲結構的網路具有強大的功能，網路可以通過“多級跳”的方式來通訊；該拓撲結構還可以組成極為複雜的網路；網路還具備自組織、自愈功能；

星型和族樹型網路適合點多多點、距離相對較近的應用。

注1：

ZigBee的體系結構 

 ZigBee體系結構主要有物理（PHY）層、媒體接入控制（MAC）層、網路/安全層以及應用框架層構成，如下圖所示：

圖1 ZigBee的體系結構    


由上圖可知：IEEE 802.15.4標準定義了ZigBee協議的PHY層和MAC層，而ZigBee聯盟對其網路層協議和API進行了標準化，還開發了安全層，這才真正形成了ZigBee協議棧。 其中PHY層的特徵是啟動和關閉無線收發器，能量檢測，鏈路質量，通道選擇，清除通道評估（CCA），以及通過物理媒體對資料包進行傳送和接受。 MAC層的特徵是：信標管理，通道接入，時隙管理，傳送確認幀，傳送連線及斷開連線請求。除此之外，MAC層為應用合適的安全機制提供了一些方法。  網路/安全層主要用於ZigBee的LR WPAN網的組網連線、資料管理以及網路安全等。  應用框架層主要為ZigBee技術的實際應用提供一些應用框架模型，不同應用場合，不同廠商提供的應用框架是有差異的。

注2：理解zigbee節點的實現的案例

注3：

“51微控制器” 和 “zigbee” 、 “cc2530晶片” 之間的關係

51微控制器：是一款比較老的微控制器，至於微控制器你可以把它理解成電腦中的CPU。
     Zigbee：是一短距離、低功耗的區域網無線通訊技術，但可以進行自組網。
CC2530：是TI公司推出的一款晶片，裡面包含了51微控制器的核心與Zigbee技術，而且TI提供了很好的Zigbee協議棧以及決解方案。

注4：晶片cc2530

ti公司最新zigbee晶片cc2530f256，工作在2.4ghz頻段，是符合ieee 802.15.4規範的真正片上系統解決方案，也是目前眾多zigbee裝置產品中表現最為出眾的微處理器之一。其主要特性如下：

(1)片內整合增強型高速8051核心處理器，支援程式碼預取;256kflash程式儲存器，支援最新zigbee2007pro協議;8k資料儲存器;支援硬體除錯[3]。

(2)支援2v-3.6v供電區間，具有3種電源管理模式：喚醒模式0.2ma、睡眠模式1ua、中斷模式0.4ua。包括處理器和智慧片內外設在內的模組，具有超低功耗的特點[3]。

(3)片內整合5通道dma;mac定時器;1個16位、兩個8位普通定時器;32khz睡眠定時器;電源管理與片內溫度感測器;8通道12位ad轉換器;看門狗等智慧外設[3]。高密度整合化電路節約設計成本。

(4)應用範圍包括2.4g-hz ieee 802.15.4系統、rf4ce遠端控制系統、zigbee網路、家居自動化、照明系統、工業測控、低功耗wsn等領域[3]。

cc2530晶片結構如圖3所示。

圖3 cc2530片內功能模組圖 

3.2硬體整體設計

在網路節點硬體平臺中，cc2530需要實現的功能以及外圍模組主要有3個部分：通過a/d口控制感測器模組進行資料採集;控制無線rf模組完成資料收發;通過i/o口相應主機控制。感測器採集的資料也可通過i/o口與微處理器相連，通過rs232介面可實現網路節點與pc機的通訊[3]。外圍硬體電路原理圖如圖4所示。

圖4 網路節點硬體參考電路圖

由於cc2530晶片內集成了許多特色功能模組，因此，其典型的外圍電路也就非常簡潔。其中，主時鐘晶振採用32mhz無源晶振以及32.768khz時鐘晶振;無線rf模組外圍電路採用無巴倫的阻抗匹配網路，天線使用50歐鞭狀負極性天線，