從協(xié)議來講網(wǎng)絡層確保底層MAC層的正確操作并為應用層提供接口。而在Zigbee的網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡層負責網(wǎng)絡的架構(gòu)和數(shù)據(jù)包的路由，并且按照規(guī)劃的路徑確保數(shù)據(jù)包可靠地從一個節(jié)點發(fā)送到另一個節(jié)點。在Zigbee中，路由工作是由協(xié)調(diào)節(jié)點和路由節(jié)點共同規(guī)劃并維護路由路徑來保證正常通信。

Zigbee網(wǎng)絡由協(xié)調(diào)節(jié)點負責建立，即選擇網(wǎng)絡組成和選擇網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。在Zigbee中通常有三種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，即星狀結(jié)構(gòu)、樹狀結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這三種拓撲結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖 Zigbee網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)

星狀拓撲是最簡單的一種拓撲結(jié)構(gòu)，在Zigbee中，星狀拓撲包含了一個協(xié)調(diào)節(jié)點和多個終端節(jié)點。這些終端節(jié)點直接且僅和位于網(wǎng)絡中心的協(xié)調(diào)節(jié)點相連進行通信。而兩兩終端節(jié)點需要進行通信時，由協(xié)調(diào)節(jié)點進行轉(zhuǎn)發(fā)。

樹狀拓撲包含了一個協(xié)調(diào)節(jié)點和多個路由節(jié)點及終端節(jié)點。協(xié)調(diào)節(jié)點和多個路由節(jié)點及終端節(jié)點相連，即協(xié)調(diào)節(jié)點作為這些路由節(jié)點和終端節(jié)點的父節(jié)點。同時，每個路由節(jié)點還可以連接其它的路由節(jié)點或者終端節(jié)點作為其子節(jié)點。需要說明的是，終端節(jié)點只能作為子節(jié)點而不能作為父節(jié)點。在樹狀結(jié)構(gòu)中兩個節(jié)點需要進行通信時，該終端的消息會沿路徑樹向上傳至目標通信節(jié)點共同的祖父節(jié)點再轉(zhuǎn)發(fā)至目標通信節(jié)點。

網(wǎng)狀拓撲和樹狀拓撲類似也包含了一個協(xié)調(diào)節(jié)點和多個路由節(jié)點及終端節(jié)點。與樹狀節(jié)點不同的是，路由節(jié)點間可以相互直接通信，這樣就組成了網(wǎng)絡狀的拓撲結(jié)構(gòu)。在傳送消息時，協(xié)調(diào)節(jié)點和路由節(jié)點共同為待通信的兩個節(jié)點規(guī)劃最優(yōu)的路徑。網(wǎng)絡拓撲帶來的優(yōu)點有路由更加靈活且優(yōu)化。同時整體網(wǎng)絡的魯棒性增強，這是由于即使個別節(jié)點出現(xiàn)問題不能工作，還可以選擇其它路徑來保證通信完成。

應用層是Zigbee網(wǎng)絡的最高層，它為Zigbee用戶的需求提供服務。舉例來說，一個用戶需要獲得室內(nèi)溫度和濕度數(shù)據(jù)，該用戶通過Zigbee網(wǎng)絡應用層提出請求，之后Zigbee網(wǎng)絡應用層向下層逐層傳遞指令并找到相應的傳感器并進行感知獲得數(shù)據(jù)。獲得數(shù)據(jù)后傳感器通過Zigbee網(wǎng)絡傳回數(shù)據(jù)，并通過應用層應用向用戶反饋回其所要求的數(shù)據(jù)。應用層是Zigbee網(wǎng)絡和用戶之間的接口，它決定了Zigbee網(wǎng)絡所能夠提供的服務種類。因此，應用層在Zigbee網(wǎng)絡中起著重要的作用。

應用層包括了應用支持子層、應用框架和Zigbee設備對象。應用支持子層位于網(wǎng)絡層之上，起到一個過渡層的作用。同時，該層還相當于一個過濾器，將應用框架中的不同應用需求過濾到相應的網(wǎng)絡層節(jié)點從而進行下一步通信。同時，應用支持子層還連接著Zigbee設備對象和供應商應用。即Zigbee設備對象通過應用支持子層和不同供應商所提供的應用相連。具體來說，應用支持子層通過APS數(shù)據(jù)實體和APS管理實體完成該層的工作。APS數(shù)據(jù)實體在一個Zigbee網(wǎng)絡中為不同的應用實體之間提供數(shù)據(jù)通信。而APS管理實體為不同的應用對象提供包括安全保護、綁定設備、維護應用對象數(shù)據(jù)庫等服務。

應用框架包含了Zigbee簇庫并為Zigbee的各種應用提供了運行框架。一個用戶的應用框架內(nèi)可以同時容納240個應用目標，這些應用目標通過應用配置文件進行管理，同時它們會管理和控制下層的協(xié)議。應用配置文件的使用允許了不同供應商針對特定應用程序開發(fā)產(chǎn)品之間進一步互操作性。

Zigbee設備對象是定義于應用支持子層和應用框架之間的結(jié)合部分。它所主要工作包含了定義設備在Zigbee網(wǎng)絡中屬于何種節(jié)點，即屬于協(xié)調(diào)節(jié)點、路由節(jié)點還是用戶節(jié)點；Zigbee設備對象還具有發(fā)現(xiàn)節(jié)點和服務的功能；此外，Zigbee設備對象還負責安全加密管理，主要負責安全密鑰的生成和分發(fā)。