STM32WB ZigBee 配网全指南：6 种配网方式 + 实战配置详解

STM32WB 系列双核 MCU 支持 ZigBee R22 规范，提供集中式、分布式、Touchlink 等 6 种灵活配网方案，覆盖智能家居、工业控制、近距离组网等场景。核心优势是通过标准化 API 简化配置，支持安全密钥协商与自动绑定，可快速实现设备入网与通信。

资料获取：STM32WB 系列 ZigBee 配网指南

1. 核心概览：ZigBee 配网关键基础

1.1 核心术语（快速理解）

• 信任中心（TC）：负责网络安全与密钥管理，集中式网络必备，分布式网络无集中 TC。
• 协调器（ZC）：发起并维护网络，集中式网络的核心设备。
• 链路密钥：设备入网的安全凭证，分全局密钥（通用）和安装代码密钥（唯一，高安全）。
• ZDO（Zigbee 设备对象）：处理网络加入、地址分配等核心流程。
• Touchlink：近距离配网机制，仅支持分布式网络，无需手动输入网络信息。

1.2 配网方式对比（快速选型）

2. 分场景配网详解（配置步骤 + API 示例）

2.1 集中式网络（最常用，大规模安全组网）

核心逻辑

网络由协调器（ZC）创建，信任中心（TC）管理安全密钥，设备需通过链路密钥验证后入网，支持唯一密钥协商，安全性最高。

配置步骤

1. 初始化配网配置结构体：调用ZbStartupConfigGetProDefaults获取默认配置。
2. 设置启动类型为 “创建网络”：config.startupControl = ZbStartTypeForm。
3. 配置网络参数：可选扩展 PANID（如 0x1234567812345678ULL），未设置则使用设备自身地址。
4. 配置链路密钥：预配置全局密钥（如 “ZigBeeAlliance09”）或安装代码密钥（高安全场景）。
5. 启动协议栈：调用ZbStartup，通过回调函数确认启动结果。
6. 允许设备加入：调用ZbZdoPermitJoinReq，设置允许加入时长（如 180 秒）。

核心 API 示例

// 1. 初始化配置
struct ZbStartupT config;
ZbStartupConfigGetProDefaults(&config);
// 2. 配置创建网络
config.startupControl = ZbStartTypeForm;
config.extendedPanId = 0x1234567812345678ULL; // 自定义扩展PANID
memcpy(config.security.preconfiguredLinkKey, sec_key_ha, ZB_SEC_KEYSIZE); // 配置链路密钥
// 3. 启动协议栈
ZbStartup(zb, &config, startup_cb, NULL);
// 4. 允许设备加入（180秒）
struct ZbZdoPermitJoinReqT req;
req.destAddr = ZB_NWK_ADDR_BCAST_ROUTERS;
req.duration = 180;
ZbZdoPermitJoinReq(zb, &req, permit_join_cb, NULL);

适用场景

工业自动化、智能家居网关组网、需要高安全加密的大规模设备网络。

2. 分布式网络（无中心，灵活组网）

核心逻辑

无集中协调器和 TC，所有路由器均可作为临时信任中心，设备通过预配置的全局分布式密钥入网，配置简单，适合小型组网。

关键配置差异

• 设置 TC 地址为分布式标识：config.security.trustCenterAddress = ZB_DISTRIBUTED_TC_ADDR（0xFFFFFFFFFFFFFFFF）。
• 配置分布式全局密钥：使用预定义的 “未经认证分布式密钥”（d0:d1:d2:d3:d4:d5:d6:d7:d8:d9:da:db:dc:dd:de:df）。

核心 API 示例

// 配置分布式TC地址和密钥
config.security.trustCenterAddress = ZB_DISTRIBUTED_TC_ADDR;
memcpy(config.security.distributedGlobalKey, sec_key_distrib_uncert, ZB_SEC_KEYSIZE);
// 启动协议栈（创建或加入分布式网络）
ZbStartup(zb, &config, startup_cb, NULL);

适用场景

小型传感器网络、临时组网、无网关的点对点通信场景。

3. Touchlink 配网（近距离一键入网）

核心逻辑

设备近距离（通常 1 米内）自动发现网络，仅支持分布式网络，无需手动配置 PANID 或密钥，适合终端用户快速部署。

配置步骤

1. 启用 Touchlink 配网模式：config.bdbCommissioningMode |= BDB_COMMISSION_MODE_TOUCHLINK。
2. 配置端点：设置 Touchlink 端点（config.touchlink.tl_endpoint）和应用绑定端点（config.touchlink.bind_endpoint）。
3. 配置设备角色：发起设备（创建网络）或目标设备（加入网络），路由器或终端设备。
4. 配置密钥：使用默认认证密钥或自定义密钥。
5. 启动协议栈：调用ZbStartup，设备自动扫描附近 Touchlink 网络。

关键 API 示例

// 启用Touchlink模式
config.bdbCommissioningMode |= BDB_COMMISSION_MODE_TOUCHLINK;
config.touchlink.tl_endpoint = TOUCHLINK_ENDPOINT;
config.touchlink.bind_endpoint = APPLICATION_ENDPOINT;
config.touchlink.flags = 0; // 配置为发起设备
config.touchlink.zb_info = ZCL_TL_ZBINFO_TYPE_ROUTER | ZCL_TL_ZBINFO_RX_ON_IDLE; // 路由器角色
// 配置Touchlink密钥
memcpy(config.security.distributedGlobalKey, sec_key_distrib_uncert, ZB_SEC_KEYSIZE);
ZbBdbSet(zb, ZB_BDB_TLKey, sec_key_touchlink_cert, ZB_SEC_KEYSIZE);
// 启动配网
ZbStartup(zb, &config, startup_cb, NULL);

适用场景

智能家居（如灯光、传感器）、近距离小批量设备部署、终端用户自助配网。

4. 其他配网方式速览

（1）ZCL 配网群集

• 核心逻辑：通过配网工具（客户端）向设备（服务器）发送配置指令，支持 InterPAN 通信或临时网络传输参数。
• 关键步骤：实例化配网服务器 / 客户端→配置启动参数（如加入 / 创建网络）→发送重启指令生效。
• 适用场景：批量设备工厂配置、远程入网管理。

（2）预配置启动

• 核心逻辑：设备预存目标网络的 PANID、扩展 PANID 等信息，上电后直接加入网络，无需扫描。
• 关键配置：设置config.panId、config.extendedPanId、config.shortAddress。
• 适用场景：设备重启重入网、固定网络拓扑的场景。

（3）查找和绑定

• 核心逻辑：设备入网后自动扫描匹配的输入 / 输出群集，建立绑定关系，无需手动记录目标地址。
• 启用方式：config.bdbCommissioningMode |= BDB_COMMISSION_MODE_FIND_BIND。
• 适用场景：设备间联动（如温湿度传感器→空调控制器）。

3. 选型核心建议

1. 按网络规模选：大规模（≥50 台）选集中式，小规模（<50 台）选分布式或 Touchlink。
2. 按安全需求选：高安全（如工业控制）选集中式（安装代码密钥），普通场景选全局密钥或分布式。
3. 按部署场景选：终端用户部署选 Touchlink，工厂批量配置选 ZCL 配网群集，固定网络选预配置启动。

4. 关键注意事项

1. 密钥管理：全局密钥适用于通用场景，安装代码密钥需提前在 TC 注册，安全性更高。
2. 信道选择：配网时优先扫描干扰最少的信道（如 11、15、20、25 信道），避免通信冲突。
3. 兼容性：所有设备需遵循 Zigbee R22 规范，链路密钥需一致才能成功入网。
4. 回调函数：所有配网 API 均需配置回调函数，用于确认配网结果（成功 / 失败）。

STM32WB 的 ZigBee 配网方案覆盖从工业大规模组网到智能家居近距离部署的全场景，核心是通过标准化 API 和灵活的密钥管理，平衡配置复杂度、安全性和部署效率。开发时可根据网络规模、安全需求和部署场景，选择对应的配网方式，快速实现设备入网与通信。