ZigBee 协议规范

ZigBee是为低功耗、低数据速率、快速布署网络需要而设计的一种短距离无线通信技术，它基于IEEE 802.15.4标准。Zigbee网络需要遵循一系列的协议规范。

ZigBee协议栈

ZigBee协议栈是一个由多个协议层组成的软件栈，包含了应用层、应用支持子层、网络层、MAC层和物理层。这些协议层按照特定的顺序与协议规范相互配合，实现了ZigBee设备之间的通信。

应用层

应用层定义了ZigBee设备之间的应用数据交换方式，为上层提供了简单易用的数据服务。ZigBee应用层也被称为Application Framework层。在ZigBee标准中，应用层定义了一系列的应用功能集，包括安全和设备管理、智能能源和家庭设备控制等。

应用支持子层

应用支持子层是在应用层和网络层之间的一个协议层，主要负责管理ZigBee设备的资源和数据传输，包括协订单位处理、关键字生成以及数据打包和解包等。

网络层

网络层负责把数据包从源设备路由到目的设备，可以自动寻找支持目的地址的节点，并转发数据包，网络层用于处理数据的路由和转发，是ZigBee网络中最重要的协议层。

MAC层

MAC层负责协调网络层和物理层之间的数据传输，传输的数据是在MAC层进行打包和解包处理。MAC层还协调着ZigBee中数据的发送和接收，通过MAC层，ZigBee设备可以进行对其他设备的激活和注销等操作。

物理层

物理层负责Zigbee无线通信的物理实现，包括向无线信道发送和接收数据，数据在发送和接收之间的Modulation、Demodulation和码型等实现。

ZigBee网络拓扑

ZigBee网络支持多种不同的拓扑结构，包括星形拓扑、网状拓扑和集群树拓扑，每种拓扑结构都有不同的应用场景。

星形拓扑

星形拓扑结构是指以协调器为中心，其他所有的设备都是向协调器进行数据通信，应用于单个控制中心对多个无线设备进行控制的场景。

网状拓扑

网状拓扑是指ZigBee设备之间建立了多跳、自组织和双向的无线网络，网络中不仅包含有消息源和消息目的设备，还包括中继设备，可应用于小范围的局部控制、数据采集和传输场景。

集群树拓扑

集群树拓扑是指把ZigBee设备组织为一个包含多级网络结构的树形网络结构，根节点是协调器，末端设备是叶子节点，设备由父节点转发数据到子节点，有分布式集中式两种结构，适合用于规模大、分散的数据采集与管理场景。

ZigBee应用场景

ZigBee协议规范适用于各种低数据速率通信场景。ZigBee可广泛应用于自动化控制、智能能源管理、环境监测、医疗保健、家庭和建筑智能化等领域。

总之，ZigBee协议规范的设计，把低功耗、低数据传输速率、快速布署网络需要，做到了很好的结合，可以满足各种应用场景下对无线传感器设备的需求。