本系列博文為根據Silicon Labs Live： 亞太區無線連接技術對談（Wireless Connectivity Tech Talks）主題演講的摘要文章，本篇內容聚焦“15.4 網狀網絡技術探討”。

網絡特性、規模大小、性能和成本的平衡，以及能否同時在一個設備上支持雙協議——這些是開發人員在選用無線標準解決方案時要考慮的因素。在這次技術講座中，Silicon Labs的無線技術工程專家為開發人員詳細介紹了如何開始使用15.4 Mesh網絡（Zigbee和Thread協議），以及選用適當的工具和平臺時需要了解的內容。

Zigbee技術的基礎Zigbee技術構建在一個完整的堆棧中，共有四層，具體如下說明：第一層（無線電|IEEE 802.15.4）—建立在全球可用的無線電標準之上，運行在2.4 GHz ISM波段，具有用于監控的低數據速率協議。

第二層（連通性|網絡協議棧）—Zigbee聯盟創建和維護的ZigbeePRO網絡棧。該網絡棧允許智能網狀網絡路由，使其具有極強的可伸縮性、可靠性和強健性，特別是對于低功率設備。

第三層（互操作性|應用層）—維護良好的資源庫，也被稱為ZigbeeClusterLibrary，這一層是最普遍的語言，允許所有的設備在Zigbee PRO網域溝通和理解對方，例如一個設備的定義、特點和描述。

第四層（一致性|認證和標識）—通過平臺認證和產品認證確保一致性和互操作性。前者可通過Silicon Labs的硬件和堆棧軟件來作為一個認證平臺，開發者的設備可以建立在上面。后者可由客戶和設備制造商通過使用Silicon Labs的堆棧和硬件測試他們的設備類型——這包括加入Zigbee聯盟，在他們的產品上使用Zigbee的名稱和標識。

Zigbee軟件的特性開發者使用Zigbee技術有很多原因。首先，Zigbee軟件擁有完整的解決方案，擁有完全集成的棧架構和經過充分認證的Zigbee 3.0平臺，包括Zigbee 3.0設備、Green Power設備支持、智能能源應用支持。其次，它高度靈活、易于使用，與AppBuilder無縫集成，處理所有常見用例，如調試、Zigbee的安全特性、OTA升級和bootloaders。第三，Zigbee軟件是領域升級，其中開發者可以在一個串行接口做無線固件更新和NCP固件更新。

Silicon Labs的Zigbee 3.0（EmberZBet） SDK路線圖，其中包括為開發人員希望連接到Hub的Zigbee設備構建一個認證計劃。這一倡議被稱為Works With All Hubs。另一個類似的項目是Friends of Hue，這是專門針對飛利浦Hue設備和生態系統的合作與支持計畫。2021年第二季度左右，Zigbee PRO網絡的升級版本－Zigbee R23版，將增加新的安全特性、調試特性和路由改進。

Thread和OpenThread SDKThread是另一個Silicon Labs支持的基于15.4網絡的技術。它是一項與Zigbee類似的技術，但Thread的關鍵區別在于它是基于IPv6的架構，也沒有定義應用層，因為它只是一個網絡協議，為任何類型的應用層提供通信層。這種結構可想成如Wi-Fi網絡是Wi-Fi骨干網絡，但是在Wi-Fi網絡上運行的所有TCP、UDP和應用程序層都由用戶決定。與Zigbee一樣，Thread旨在實現控制和自動化，并圍繞物聯網的前提構建，專門用于智能家居和商用建筑應用。

OpenThread是Thread網絡協議的開源版本，目前它的規范版本為1.1。我們目前提供OpenThread 1.1版本。EFR32MG12、EFR32MG13和EFR32MG21三種設備的認證。

管理Wi-Fi共存和公共平臺當通過我們的平臺使用15.4 Mesh協議時，Wi-Fi共存是許多附加的價值之一，特別是在網關類型的設備中。這些網關設備通常擁有企業級、多輸入多輸出的Wi-Fi，在相鄰的2.4GHz的頻段運行——這使得它們容易出現誤譯和其他錯誤。為了解決這個問題，我們開發了基于802.15.2標準的1-4線管理Wi-Fi共存接口來管理分組流量。

我們還提供了一種稱為網絡分析儀的工具，它結合我們的硬件封包追蹤接口，在不影響無線電性能的情況下，提供了整個網絡正在發生的事情的整體視圖。

我們所有的協議棧——藍牙、OpenThread、Zigbee和Flex SDK——都構建在一個共同的平臺上。無論使用什么硬件或協議棧，都使用相同的無線電抽象接口層（RAIL）和bootloaders。由于有如此多的共享組件、工具和開發環境，這提供了極大的靈活性，使得同時采用幾種不同協議進行開發變得非常簡單。

啟用無線網狀網絡模塊要開始網格網絡的開發，請訪問我們的線程網絡解決方案和Zigbee無線網絡系統產品頁面，其中包括關于要訂購什么套件的全面信息，包括無線初學者工具包，它包括三個板，供開發人員使用他們的設備運行一個小型網格網絡。
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