zigbee協(xié)議棧中文完整版

1、Zigbee協(xié)議棧中文說明協(xié)議棧中文說明1.概述概述1.1解析解析ZigBee堆棧架構(gòu)堆棧架構(gòu)ZigBee堆棧是在IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上建立的，定義了協(xié)議的MAC和PHY層。ZigBee設(shè)備應(yīng)該包括IEEE802.15.4(該標(biāo)準(zhǔn)定義了RF射頻以及與相鄰設(shè)備之間的通信)的PHY和MAC層，以及ZigBee堆棧層：網(wǎng)絡(luò)層(NWK)、應(yīng)用層和安全服務(wù)提供層。圖11給出了這些組件的概況。1.1.1ZigBee堆棧層堆棧層每個(gè)Zig

2、Bee設(shè)備都與一個(gè)特定模板有關(guān)，可能是公共模板或私有模板。這些模板定義了設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境、設(shè)備類型以及用于設(shè)備間通信的簇。公共模板可以確保不同供應(yīng)商的設(shè)備在相同應(yīng)用領(lǐng)域中的互操作性。設(shè)備是由模板定義的，并以應(yīng)用對(duì)象(ApplicationObjects)的形式實(shí)現(xiàn)(見圖11)。每個(gè)應(yīng)用對(duì)象通過一個(gè)端點(diǎn)連接到ZigBee堆棧的余下部分，它們都是器件中可尋址的組件圖11zigbe堆?？蚣軓膽?yīng)用角度看，通信的本質(zhì)就是端點(diǎn)到端點(diǎn)的連接(例如，一個(gè)

3、帶開關(guān)組件的設(shè)備與帶一個(gè)或多個(gè)燈組件的遠(yuǎn)端設(shè)備進(jìn)行通信，目的是將這些燈點(diǎn)亮)。ZigBee堆棧的不同層與802.15.4MAC通過服務(wù)接入點(diǎn)(SAP)進(jìn)行通信。SAP是某一特定層提供的服務(wù)與上層之間的接口。ZigBee堆棧的大多數(shù)層有兩個(gè)接口：數(shù)據(jù)實(shí)體接口和管理實(shí)體接口。數(shù)據(jù)實(shí)體接口的目標(biāo)是向上層提供所需的常規(guī)數(shù)據(jù)服務(wù)。管理實(shí)體接口的目標(biāo)是向上層提供訪問內(nèi)部層參數(shù)、配置和管理數(shù)據(jù)的機(jī)制。1.1.4ZigBee的安全性的安全性安全機(jī)制由安

4、全服務(wù)提供層提供。然而值得注意的是，系統(tǒng)的整體安全性是在模板級(jí)定義的，這意味著模板應(yīng)該定義某一特定網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)該實(shí)現(xiàn)何種類型的安全。每一層(MAC、網(wǎng)絡(luò)或應(yīng)用層)都能被保護(hù)，為了降低存儲(chǔ)要求，它們可以分享安全鑰匙。SSP是通過ZD0進(jìn)行初始化和配置的，要求實(shí)現(xiàn)高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)。ZigBee規(guī)范定義了信任中心的用途。信任中心是在網(wǎng)絡(luò)中分配安全鑰匙的一種令人信任的設(shè)備。1.1.5ZigBee堆棧容量和堆棧容量和ZigBee設(shè)備設(shè)備根據(jù)Zi

5、gBee堆棧規(guī)定的所有功能和支持，我們很容易推測(cè)ZigBee堆棧實(shí)現(xiàn)需要用到設(shè)備中的大量存儲(chǔ)器資源。不過ZigBee規(guī)范定義了三種類型的設(shè)備，每種都有自己的功能要求：ZigBee協(xié)調(diào)器是啟動(dòng)和配置網(wǎng)絡(luò)的一種設(shè)備。協(xié)調(diào)器可以保持間接尋址用的綁定表格，支持關(guān)聯(lián)，同時(shí)還能設(shè)計(jì)信任中心和執(zhí)行其它活動(dòng)。一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)只允許有一個(gè)ZigBee協(xié)調(diào)器。ZigBee路由器是一種支持關(guān)聯(lián)的設(shè)備，能夠?qū)⑾⑥D(zhuǎn)發(fā)到其它設(shè)備。ZigBee網(wǎng)格或樹型網(wǎng)絡(luò)可

6、以有多個(gè)ZigBee路由器。ZigBee星型網(wǎng)絡(luò)不支持ZigBee路由器。ZigBee端終設(shè)備可以執(zhí)行它的相關(guān)功能，并使用ZigBee網(wǎng)絡(luò)到達(dá)其它需要與其通信的設(shè)備。它的存儲(chǔ)器容量要求最少。然而需要特別注意的是，網(wǎng)絡(luò)的特定架構(gòu)會(huì)戲劇性地影響設(shè)備所需的資源。NWK支持的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆行切?、樹型和網(wǎng)格型。在這幾種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲校切途W(wǎng)絡(luò)對(duì)資源的要求最低。ZigBee堆棧應(yīng)該可以提供ZigBee規(guī)范要求的所有功能，因此制造商的重點(diǎn)工作是開發(fā)實(shí)際的應(yīng)用

7、。為了更加容易實(shí)現(xiàn)，如果制造商使用某種公共模板，那么可用大多數(shù)現(xiàn)成的配置。如果沒有合適的公共模板，則可以充分利用其它模板已經(jīng)做過的工作創(chuàng)建自己的模板。ZigBee協(xié)議棧體系包含一系列的層元件，其中有IEEE802.15.42003標(biāo)準(zhǔn)中的MAC層和PHY層，當(dāng)然也包括ZigBee組織設(shè)計(jì)的NWK層。每個(gè)層的元件有其特定的服務(wù)功能。本說明描述內(nèi)容涉及ZigBee協(xié)議棧的各層元件，但側(cè)重于描述最具實(shí)際和理論探討性的APL應(yīng)用層和NWK網(wǎng)絡(luò)層