第5章 地址机制与入网流程
本章目标
搞清四类地址,以及「建网 → 扫描 → 关联 → 分配短地址」的完整入网流程。所有日志来自 zigbee-nwk-association-join 真实运行。
5.1 四类地址
| 地址 | 长度 | 作用 | 真实例子 |
|---|---|---|---|
| IEEE 扩展地址 | 64 位 | 出厂唯一硬件地址(身份证号) | 00:00:00:00:00:00:CA:FE |
| 网络短地址 | 16 位 | 入网后由父节点分配(门牌号) | 0x0000(协调器)、0x7582(终端) |
| PAN ID | 16 位 | 整个网络的标识(小区名) | 0x1bb1 / 0x6ee6 |
| 扩展 PAN ID | 64 位 | 网络全局唯一 ID(注册号) | 0xcafe |
5.2 协调器建网(四步)
协调器(短地址固定 0x0000)创建网络的真实日志:
+1.000000000s [NLME-NETWORK-FORMATION.request] 发起建网
Energy scan complete, 16 acceptable channels found : 0x7fff800
Active scan complete, page 0, channel 11 and PAN ID 0x6ee6 chosen.
Status: SUCCESS | PAN ID:6ee6 | Extended PAN ID: 0xcafe四步:能量扫描(挑干净信道)→ 主动扫描(避免 PAN 冲突)→ 选信道/PAN → 启动网络。信道 11~26 是 2.4GHz 频段可用的 16 个信道(掩码 0x7fff800)。
5.3 设备入网(四步)
新设备入网的完整时序(每台约 0.5 秒完成):
+3.3072s Node 1 | Network discovery confirm. Networks found (1)
+3.80733s Node 1 | The device joined the network SUCCESSFULLY with short address 75:82
+4.80701s Node 2 | The device joined the network SUCCESSFULLY with short address cf:e0
+5.99229s Node 3 | The device joined the network SUCCESSFULLY with short address ad:6e
+6.80573s Node 4 | The device joined the network SUCCESSFULLY with short address 52:c5四步:网络发现 → 关联请求 → 父节点分配短地址 → 入网成功。短地址由父节点分配,每次运行可能不同(随机),但机制固定。
5.4 三种入网方式
| 方式 | 含义 | ns-3 对应 |
|---|---|---|
| 关联入网(Association) | 扫描 → 关联请求 → 父节点分配地址(默认) | ASSOCIATION |
| 直接入网(Direct Join) | 父节点直接把设备加入邻居表,设备无需走关联 | 官方示例 zigbee-nwk-direct-join |
| 重入网(Rejoin) | 断线后重新加入,可保留或重取短地址 | REJOINING |
现实意义
终端休眠醒来发现父节点变了或地址丢了,就会 Rejoin——这就是真实设备偶尔「掉线又回来」的底层原因。