Zigbee 1.2和Zigbee 3.0在多个方面存在显著区别，主要体现在网络架构、性能、互操作性以及安全性和稳定性等方面。
一、 Zigbee 1.2和Zigbee 3.0区别有哪些
1. 网络架构
Zigbee 3.0引入了新的网络架构，相较于Zigbee 1.2.它支持更复杂的网络拓扑结构，如点对点、点对多点和自组网。此外，Zigbee 3.0采用多跳网状网络设计，能够有效消除单点故障的影响，提高系统的可靠性和稳定性。
2. 性能
从性能上来看，Zigbee 3.0在低功耗和低数据传输率方面继续保持优势，并且增加了更多的产品类型和属性定义。例如，Zigbee 3.0通过缩短数据包长度、减少往返次数等措施进一步降低了设备的功耗。
3. 互操作性
Zigbee 3.0实现了不同应用程序配置文件之间的互操作性，使得来自不同应用领域的设备可以形成单一的同构网络。这一特性解决了以往不同领域Zigbee设备之间兼容性差的问题，使不同厂商的设备能够无缝连接。
4. 安全性和稳定性
Zigbee 3.0在安全性方面进行了增强，采用了128/256位AES加密技术来保护数据传输的安全。同时，Zigbee 3.0还引入了APS(应用层安全)机制，每个设备都有独立的MAC地址和APS密钥，这使得即使协调器的统一密钥泄露，也可以更换密钥而不影响其他设备。
5. 应用范围
Zigbee 3.0覆盖了更广泛的设备类型，包括家庭自动化、照明、能源管理、智能家电、安全装置和医疗保健监控产品等。它不仅支持DIY设备，也适用于专业安装系统，为各种应用场景提供了灵活的选择。
6. 兼容性
基于ZHA 1.2和ZLL 1.0认证的终端设备将向前兼容Zigbee 3.0标准，但基于其他标准的设备可能需要更新才能充分利用其功能。
总体而言，Zigbee 3.0在性能、互操作性、安全性和应用范围等方面都有显著提升，是Zigbee协议发展的一个重要里程碑。这些改进使其更加适合大规模部署和复杂的物联网(IoT)环境。
二、 Zigbee 3.0的具体网络架构是什么，与Zigbee 1.2相比有哪些改进?
Zigbee 3.0的具体网络架构基于IEEE802.15.4标准，由多个层次组成，包括物理层、MAC层、网络层和应用层。具体来说：
- 物理层：负责无线信号的开启和关闭、能量检测以及链路质量评估等任务。
- MAC层：定义了数据传输的协议和方法，确保数据在物理层上高效传输。
- 网络层（NWK）：主要负责设备之间的组网、数据传输以及网络安全管理等。
- 应用层：可以划分为不同的子层，用于支持各种应用需求。
与Zigbee 1.2相比，Zigbee 3.0有以下改进：
- 统一市场应用配置文件：Zigbee 3.0通过统一特定市场的应用配置文件，使得所有设备能够在嘈杂的射频环境中进行数据通信，提高了系统的兼容性和可靠性。
- 连接到IP域：Zigbee 3.0网络可以连接到IP域，这允许智能手机、平板电脑和计算机等设备通过互联网进行监控，将低功耗无线网络纳入“物联网(IoT)”的架构中。
- 节点类型多样化：在Zigbee 3.0局域网络中，存在三种节点类型：Coordinator、Router和End-Device。Coordinator负责创建网络，而Router和End-Device则分别承担路由和终端设备的角色。
三、 Zigbee 3.0在低功耗和低数据传输率方面的技术
Zigbee 3.0在低功耗和低数据传输率方面的技术细节如下：
1.低功耗：
Zigbee 3.0设备支持休眠终端设备工作机制，这些设备大部分时间处于断电状态，仅在需要执行特定操作时才通电。这种机制显著降低了设备的能耗。
Zigbee 3.0引入了绿色电源技术(GreenPower)，进一步强化了低功耗特性，使得电池供电设备如门窗传感器可以运行长达7年。
Zigbee 3.0还采用了轮询机制和短轮询间隔来优化功耗管理，确保设备在必要时刻唤醒并处理数据。
2.低数据传输率：
Zigbee 3.0基于IEEE 802.15.4标准，支持2.4 GHz全球频段，并使用Zigbee PRO版本协议。该协议定义了最高250 kbit/s的数据传输速率。
尽管Zigbee 3.0支持较高的数据传输速率，但其设计初衷是适用于低数据速率的应用场景，例如家庭自动化、医疗设备数据采集等，这些应用对数据传输量要求不高。
Zigbee网络通过多跳技术实现数据传输，这不仅提高了网络的覆盖范围，也减少了单个节点的能耗。
3.其他相关技术：
Zigbee 3.0还加入了IP兼容能力，简化了各种设备之间的互连设计复杂度。
Zigbee RF4CE和Zigbee GreenPower技术分别强化了低延迟性和低功耗，使得Zigbee 3.0在物联网(IoT)领域具有广泛的应用前景。
四、 如何实现Zigbee 3.0设备之间的互操作性
要实现Zigbee 3.0设备之间的互操作性，需要遵循以下步骤和标准：
Zigbee 3.0基于IEEE 802.15.4标准，并使用ZigBee PRO网络层协议，确保在2.4 GHz频段内实现可靠的通信。
在开始之前，需要将Zigbee 3.0模组配置为协调器并创建网络。这一步骤包括检测节点入网、节点短地址通知和设备信息通知，以识别第三方设备。
需要对开发板进行固件烧录。具体来说，给Mini板烧录协调器固件，给标准板烧录终端固件。完成固件烧录后，上电各个开发板即可实现多节点组网和数据通信。
Zigbee 3.0支持ZCL(Zigbee Cluster Library)协议，这是应用层的标准协议，用于定义设备端口和簇的划分。每个簇有各自的属性和控制指令，从而实现对设备的控制。ZCL协议将通用指令和专有指令区分开来，确保正确的指令格式和数据对齐格式。
每个Zigbee 3.0节点都必须使用Zigbee Base Device，它为使用Zigbee设备类型和处理基本操作提供框架。应用程序通过一组属性进行通信，例如温度计应用程序可能具有温度、最低温度、最高温度等属性。集群是设备的构建块，其功能由设备类型和使用的集群决定。
Zigbee 3.0的设计允许新版标准设备与现有的HA(Home Automation)和ZLL(Zigbee Light Link)设备之间的互操作性。通过适当的配置，ZLL和HA设备可以加入Zigbee 3.0网络。
最新的EmberZNet堆栈完全符合R21规范，并且经过认证。在应用层面，Zigbee 3.0整合了Base Device Behavior规范(网络配置的常见行为)、Green Power Proxy要求(Zigbee 3.0路由设备必须能够代理Green Power帧)以及最新的ZCL规范。
可以参考一些实际操作指南，例如亿佰特电子科技有限公司发布的关于Zigbee 3.0模组与第三方设备接入的应用笔记，这些文档详细描述了如何配置和操作设备。
五、 Zigbee 3.0使用的APS(应用层安全)机制是如何工作的
Zigbee 3.0在应用层安全(APS)机制方面进行了显著的改进和增强，主要体现在以下几个方面：
- 信任中心的角色：在Zigbee 3.0中，信任中心(Trust Center)扮演了关键角色。它负责安全地传输Network Key给加入节点或拒绝节点加入。这一机制确保了网络中的设备能够安全地共享密钥，从而增强了整个网络的安全性。
- 可选的安全加密消息：APS层允许应用增加可选的安全加密消息，这意味着开发者可以根据具体需求选择是否启用额外的安全措施。这种灵活性使得不同应用场景下的安全性需求得到满足。
- 对称密钥管理：Zigbee 3.0继续采用对称密钥的安全机制，密钥由网络层和应用层根据实际应用需要生成，并对其进行管理、存储、传送和更新。这种机制保证了数据传输过程中的高安全性。
- 逐跳加密：在APS层，实现了逐跳加密，即节点A加密的数据必须等到到达目的地节点C后才能解密。这种端到端的加密方式进一步提升了数据传输过程中的安全性。
- 单独的APS Key：当设备加入协调器后，协调器会记住每个设备的MAC地址，并为它们分配一个单独的APS Key。这个APS Key用于保护特定设备之间的通信，进一步增强了设备间的隐私和安全性。
与之前的版本相比，Zigbee 3.0的APS层安全机制更加复杂且灵活。它不仅引入了信任中心的概念，还提供了更多的自定义选项和更高的安全性保障。
六、 Zigbee 3.0支持的DIY和专业安装系统的具体案例有哪些?
ZigBee 3.0支持的DIY和专业安装系统的具体案例包括以下内容：
1.DIY安装系统：
- ZigBee开关和灯光构建：用户可以从头开始构建一个ZigBee 3.0开关和灯光系统。这个过程涉及使用Silicon Labs MCU项目，选择Gecko SDK Suite，并确保与目标硬件匹配。
- ZigBee到以太网桥/网关：一个基于WT32-ETH01(Wireless-Tag)ESP32板的DIY项目，该项目不仅支持WiFi，还支持有线以太网连接，用于在Home Assistant中集成ZHA(Zigbee Home Automation)。
- 教学案例和毕业设计：适用于教学、电子设计比赛和个人DIY参考的资源包，包含实际设计和Zigbee Home Automation协议栈的实例。
2.专业安装系统：
- OSRAM Zigbee 3.0 DALI转换器：OSRAM推出了一款Zigbee 3.0 DALI CONV LI转换器，可以将专业灯具轻松连接到智能家居控制系统中。这种转换器为灯具制造商、安装商和用户提供了便利。
- NXP JN5189开发环境搭建：详细介绍了如何搭建NXP JN5189 ZigBee 3.0开发环境，包括下载相关软件、安装IDE和Config Tools以及导入SDK等步骤。
