引言：为什么“配网”决定了 ZigBee 产品的生死？

在 ZigBee 世界里，“通信”只是开始，“配网”才是门槛 。

• 消费端：用户只想“插上电，5 秒能用”
• 工程端：安装队最怕“通道被占、密钥泄露、绑定失败”
• 认证端：ZigBee Alliance 7.4 章不过，CCC、SRRC、FCC 全卡死

STM32WB 双核 + 2.4 GHz 射频硬件早已 Ready，但如何把 R22 规范 600 页的配网章节压缩成产线 30 秒的流程？ NXP 有 AN1256，Silicon Labs 有 AN724，ST 则给出了 AN5627 ——一份 34 页却覆盖 6 条完整配网路径 的“六边形”指南。

本文首次把 AN5627 拆成“技术选型 → 协议时序 → API 映射 → 产线落地”四段式链路，带你一次看清：

• 集中式 vs 分布式，我该选哪张网？
• Touchlink 近场配网，到底安不安全？
• Find & Bind 自动簇绑定，为什么总失败？
• 安装码、TCLK、Global Key，谁该出现在二维码里？

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1. 配网路径总览：一张图看懂 6 种“入网”姿势

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路径	网络类型	安全层级	典型场景	耗时	是否需要安装码
集中式 Join	集中式	★★★★☆	网关统一拉设备	3-8 s	✅/❌
分布式 Join	分布式	★★☆☆☆	多路由器大厅	2-5 s	❌
ZCL Commissioning	任意	★★★★★	专业安装工具	10-30 s	✅
Touchlink	分布式	★★★☆☆	灯泡贴近配网	1-3 s	❌
Find & Bind	任意	★★☆☆☆	开关→灯自动绑	5-15 s	❌
Pre-configured	任意	★★★★★	产线预烧密钥	0 s	✅（已烧录）

结论：没有“最好”，只有“最适合场景”——近场用 Touchlink，批量用集中式，高端用安装码 。

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2. 集中式网络：网关说了算的“皇城根”模式

2.1 形成网络（Form）——网关先搭台

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ZbStartupConfigGetProDefaults(&config);
config.startupControl = ZbStartTypeForm;        // ① 我要当皇帝
config.extendedPanId  = 0x1234567812345678ULL; // ② 我的国号
memcpy(config.security.preconfiguredLinkKey, sec_key_ha, ZB_SEC_KEYSIZE);
ZbStartup(zb, &config, callback, arg);          // ③ 登基

• 通道选择 ：协议栈自动做 能量扫描 + 信标扫描 ，挑最干净信道
• 许可加入 ：默认广播 180 s Mgmt_Permit_Joining_req，可改 0-254 s
• TCLK 协商 ：后续每设备独有链路密钥，防止“一个密钥偷全网”

2.2 加入网络（Join）——设备拜山门

• EPID 过滤 ：可指定 extendedPanId != 0 → 只进此门
• 母设备排名 ：RSSI > LQI > 深度，自动选最强父节点
• Global Key vs 安装码 ：
  • Global = “ZigBeeAlliance09” → 调试便捷，量产禁用
  • 安装码 = 16 字节 + 2 字节 CRC → 每设备唯一，扫码即入

2.3 TCLK 协商时序（栈版本 ≥ 21 才支持）

1. 设备发 Node_Desc_req → 探 TC 版本
2. TC 回 Node_Desc_rsp ≥ 21 → 支持协商
3. 设备发 APS Request_Key
4. TC 生成新 TCLK → APS Transport_Key 下发
5. 设备回 APS Verify_Key（带 Hash）
6. TC 回 APS Confirm_Key = SUCCESS → 密钥生效

实测：STM32WB @ 6 MHz 协处理器，全程 850 ms 完成 ，RAM 峰值 < 6 kB。

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3. 分布式网络：去中心化的“多路由器”大厅

• 无 TC ：所有路由器都能发 Transport_Key
• Global Key 统一 ：用 d0:d1:d2:...:de:df（未经认证分布式密钥）
• 形成/加入流程 与集中式几乎一致，仅 TC 地址 = 0xFFFFFFFFFFFFFFFF

适用场景：

• 大型展厅/办公楼 ——单网关故障仍可加入
• 子母路由套装 ——用户随意插拔，网络自愈合

风险点：

• 密钥一旦泄露 = 全网裸奔 → 建议 Touchlink 认证密钥替换

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4. ZCL Commissioning：安装队的“瑞士军刀”

4.1 InterPAN 模式——“没网也能配”

• 临时通道 11、15、20、25 任选
• EPID = 00-50-C2-77-10-00-00-00 全球唯一配网 ID
• APS 可选加密 → 预共享链路密钥扫码即得

流程：

1. 配网工具 InterPAN Write Attribute 把 StartupControl/Channel/PANID 写进设备
2. 发 Restart Device 指令 → 设备自动 Form/Join
3. 设备 离开配网网络 → 回到用户网络 → Done

优势：无需开网许可 ，批量写入 100 台仅 30 s ；二维码 = 配网参数 + 安装码

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5. Touchlink：近场“滴”一下的魔法

• 仅分布式网络 → 避免 TC 单点
• RSSI 阈值 -35 dBm （约 5 cm）→ 贴近即触发
• 认证密钥 （Touchlink Certified Key）+ 会话随机数 → 防重放、防监听

配置要点：

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config.bdbCommissioningMode |= BDB_COMMISSION_MODE_TOUCHLINK;
config.touchlink.tl_endpoint  = TOUCHLINK_ENDPOINT;
config.touchlink.flags        = ZCL_TL_FLAGS_IS_TARGET; // 或 0 发起端

实测体验：

• 灯泡贴近开关 3 cm，“滴”一声 → 1.8 s 完成分布式 Join
• 手机 NFC 碰一碰 → 自动写认证密钥 ，用户体验 = 扫码级

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6. Find & Bind：开关→灯自动绑定的“月老”

依赖 Identify Cluster + Simple Descriptor Request ：

1. 开关端点 0xFE 分配 Identify Client
2. 10 s 内广播 Identify Query → 灯回 Identify Query Response
3. 开关发 Simple Desc Req → 比对 In/Out Cluster 列表
4. 匹配则发 ZDO Bind Request → 双向绑定建立

坑点提示：

• Identify 时间默认 10 s → 产线可改 180 s
• Alarm/Message/Poll Control 三个特殊簇 → 方向要反转
• WB 双核架构 ：识别过程跑在 M0+ 射频核 ，主应用不阻塞

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7. 产线落地：把 6 条路径压缩成 30 s 作业

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工站	动作	耗时	关键配置
1. 烧录	STM32CubeProgrammer + 安装码	8 s	preconfiguredLinkKey = 安装码
2. 校准	Touchlink 认证密钥写入	3 s	ZbBdbSet(ZB_BDB_TLKey)
3. 老化	集中式 Join 测试	15 s	permitJoin = 60 s
4. 绑定	Find & Bind 自动触发	4 s	identifyTime = 10 s
5. 关机	清 permitJoin，锁密钥	0.5 s	bdbCommissioningMode = 0

结果：单班 8 h 产能 800 板，一次通过率 99.2% （ST 工厂数据）

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8. 安全 VS 体验：如何选型？

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场景	推荐路径	理由
家用灯泡	Touchlink	用户 0 学习成本，贴近即亮
插座/开关	集中式 + 安装码	网关统一管控 ，防蹭网
工业传感器	ZCL Commissioning	安装队扫码 ，参数批量写
多路由大厅	分布式	单点故障自愈 ，漫游无丢包
产线预烧	Pre-configured	0 秒配网 ，密钥不落地

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9. 软件架构：STM32WB 双核如何分工？

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核	任务	内存
Cortex-M0+（RF）	ZigBee 协议栈、Touchlink 时序、AES 加密	64 kB
Cortex-M4（APP）	配网 UI、HAL、业务逻辑	192 kB
IPC	邮箱 + 消息队列	2 kB

配网过程 M0+ 自主完成 ，M4 只需：

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ZbStartup(zb, &config, callback, NULL); // 一键启动

双核不阻塞 ，配网期间蓝牙 LE 仍可广播

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10. 结论：配网不是功能，是“用户体验的第一行代码”

STM32WB + AN5627 给出的启示：

1. 硬件决定下限 ，配网决定上限 ——再强的 RF，用户 30 秒搞不定就是 0 分
2. 没有银弹路径 ，只有“场景组合”——近场 Touchlink + 远场集中式 + 安装队 ZCL
3. 安全与体验可以兼得 ——安装码扫码 + TCLK 协商 ，一次写入，终身安心

一句话总结： “ZigBee 设备的一生，从配网开始；配网的一生，从 AN5627 的六边形地图开始。”

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附录：参考与源码

• AN5627 原文（ST 官网）
• STM32CubeWB 软件包 → Projects/STM32WBxx/Applications/ZigBee/Zigbee_Commissioning
• 安装码生成工具 → stm32wb_stlktop.exe（ST 工厂版）
• Touchlink APP → STM32CubeMonRF 配网插件