XBee Zigbee长休眠周期如何保障可靠通信

XBee3 ZB模块是种很方便可靠的ZigBee模块，其中会有三种角色，协调器，路由器，休眠终端，它们各司其职，完成一个稳定的本地无线网络，并保障通信安全可靠。

在无线ZigBee的应用中，常见的通信方式有：仅上行，仅下行，和上下行双向通信这三种。在实际应用中，许多人往往不理解休眠参数在真实网络环境和应用中的意义，因此意外频频，不得不在现场大费周章，进行调试。其实掌握XBee各参数的工作机制，是可以最大程序避免丢包。上下行双向通信实际上就是上行和下行的结合，就不单独细述。

一、上行通信

如果仅有上行通信，也就是节点只向网关发数据，而网关无需向下发指令。这种模式最容易，但需要注意这几个方面：

1、需要设置SO的bit1和ST，以便在模块醒来时发数据。由于模块默信是醒来时向父节点polling不到数据就马上再睡去，不要出现本地MCU还没来得及发数据，模块就因为休眠而无法接收指令，所以需要配置这个bit1，并设置ST为合适的时间。

  1. 节点数量多时，要有足够的router节点，router数量大时，还要开启Many To One模式，即设置AR参数，定期广播MTO包，这样有助于建立或修复各路由节点到协调器的路径。

二、下行通信

由于XBee的休眠模块实际上依赖于父节点缓存数据，所以下行通信是最容易处理不好的。能否收到数据取决于这些因素，一个是休眠节点已经入网挂靠到父节点上，二是父节点还保留着子节点的位置，也就是父节点还没因为子节点长时间不来polling数据而把它踢了。此外还有一个重要的因素，很多人会忽略，这是我实测总结出来的，文档上并没有，这个容易被忽略的情况是，休眠节点已经更换父节点了，但旧的父节点仍保留着原有节点，此时如果向休眠节点发送数据会有这两种情况：

  1. 使用正确的16位短地址发送，由于旧的父节点下该节点的短地址不符，所以父节点仍会在网络内依照zigbee协议转发相关的包，数据包最终能到达目标节点。

  2. 当使用FFFE作为16位地址时，旧的父节点认为是给它子节点的包，便缓存起来，等待子节点polling，这样就会丢包。

如果要使用FFFE作为16位地址，那么需要等到该节点的polling timeout到了，旧父节点把它除名了，这样再下发给该休眠节点时就不会有障碍。在实际应用中，如果不能用16位短地址来通信，则应该把polling timeout时间合理配置，以减少占着坑不拉屎的情况发生，减少丢包。

对于长休眠周期的通信，同样也是一个难点，因为SP最大只能设置28秒，如何保障数据不丢呢？这里有一些知识和技巧可以协助：

其实，需要注意的是，这个28秒是指从父节点接收到数据到丢弃数据的时间，而非休眠模块开始睡后的时间，因此这个包是否能被收到，取决于发包后28秒内模块是否醒了。以一分钟为例，如果该包是在模块睡着32秒后发的，那么这个包也不会丢，但如果是在模块刚入睡就发，这个包是有可能丢的，想要不丢，需要有两种手段：

  1. 应用程序重发

通过反馈包或应用程序握手，来确保不能丢的包一定送到达目标。注意发送方不同，反馈包的意义并不相同，参见下文，Address Not Found并不意味着丢包。

  1. 冗余多发

冗余多发是指，在一定周期内重发相同的指令，在指令当中加插重发序号，这样相同的指令即使多收了，也只处理一次。比如一分钟的休眠周期，大约可以冗余发两次即可。

反馈包的意义：

需要明白的是，XBee的发送反馈包，不同情况下有不同意义，对于父节点来说，如果从父节点向子节点发送数据，它反馈包是可以等到3SPSN*10这个polling timeout才会返回。而对于其它的角色向休眠节点发送，它通常会在三次单播timeout的时间内返回反馈包（约4.8s)。如果节点此时睡着，结果是"address not found"，但这并不意味着丢包，因为只是当前地址不可达，模块醒来时会向父节点polling数据，只要父节点仍缓存着该数据，则休眠模块依然可收到数据。

此外，如果是由XBee模块的休眠周期控制着设备上电，还需要设置WH参数，以防止CPU刚上电还没准备好，模块的数据就从串口出来。