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zigbee协议规范

zigbee协议概述

1.1.1ZigBee堆栈层

ZigBee堆栈是在IEEE 802.15.4标准基础上建立的,定义了协议的MAC和PHY层。ZigBee设备应该包括IEEE802.15.4(该标准定义了RF射频以及与相邻设备之间的通信)的PHY和MAC层,以及ZigBee堆栈层:网络层(NWK)、应用层和安全服务提供层。图1-1给出了这些组件的概况。

图1-1 zigbe堆栈框架

每个ZigBee设备都与一个特定模板有关,可能是公共模板或私有模板。这些模板定义了设备的应用环境、设备类型以及用于设备间通信的簇。公共模板可以确保不同供应商的设备在相同应用领域中的互操作性。

设备是由模板定义的,并以应用对象(Application Objects)的形式实现(见图1-1)。每个应用对象通过一个端点连接到ZigBee堆栈的余下部分,它们都是器件中可寻址的组件从应用角度看,通信的本质就是端点到端点的连接(例如,一个带开关组件的设备与带一个或多个灯组件的远端设备进行通信,目的是将这些灯点亮)。

端点之间的通信是通过称之为簇的数据结构实现的。这些簇是应用对象之间共享信息所需的全部属性的容器,在特殊应用中使用的簇在模板中有定义。图1-1-2就是设备及其接口的一个例子:

每个接口都能接收(用于输入)或发送(用于输出)簇格式的数据。一共有二个特殊的端点,即端点0和端点255。端点0用于整个ZigBee设备的配置和管理。应用程序可以通过端点0与ZigBee堆栈的其它层通信,从而实现对这些层的初始化和配置。附属在端点0的对象被称为ZigBee设备对象(ZD0)。端点255用于向所有端点的广播。端点241到254是保留端点。所有端点都使用应用支持子层(APS)提供的服务。APS通过网络层和安全服务提供层与端点相接,并为数据传送、安全和绑定提供服务,因此能够适配不同但兼容的设备,比如带灯的开关。

APS使用网络层(NWK)提供的服务。NWK负责设备到设备的通信,并负责网络中设备初始化所包含的活动、消息路由和网络发现。应用层可以通过ZigBee设备对象(ZDO)网络

层参数进行配置和访问。

1.1.2于服务接入点

ZigBee协议栈体系包含一系列的层元件,其中有IEEE802.15.4 2003标准中的MAC层和PHY层,当然也包括ZigBee组织设计的NWK层和应用层。每个层的元件有其特定的服务功能。

ZigBee的体系结构由称为层的各模块组成。每一层为其上层提供特定的服务:即由数据服务实体提供数据传输服务;管理实体提供所有的其他管理服务。ZigBee堆栈的大多数层有两个接口:数据实体接口和管理实体接口。数据实体接口的目标是向上层提供所需的常规数据服务。管理实体接口的目标是向上层提供访问内部层参数、配置和管理数据的机制。

每个服务实体通过相应的服务接入点(SAP)为其上层提供一个接口,每个服务接入点通过服务原语来完成所对应的功能。

1.1.3zigbee中原语的概念

原语是层与层之间信息交互的接口,交互的信息就是原语的参数。原语只有四种类型:请求原语:Request,确认原语:Confirm,指示原语:Indication,响应原语:Response,其中Request和Response是从上层到下层的,Confirm和Indication是从下层到上层的。

举例:假如上层请求下层打开接收机,给下层一个request,下层完成请求的功能后,给上层一个Confirm,告诉上层正确完成了,或者出什么错了;

假如上层请求下层发送数据到Remote端,给下层一个数据发送的request,下层完成数据发送任备后,给上层一个Confirm告诉上层结果;在对端,对应的下层收到数据后,需要通过indication把收到的数据传给上层!

假如节点A要请求节点B的对等层的一个服务,给自己下层一个请求,下层将信息发送到节点B的对等层之后,节点B的下层用indication告诉上层,上层做出影响后,用Response 给到下层,节点B再发送到节点A的对等层,节点A的下层再用confirm原语要得到的信息返回给上层。

1.1.3 设备类型和角色

I EEE 802.15.4无线网络协议中定义了两种设备类型:全功能设备(FFD)和半功能设备(RFD)。FFD可以执行IEEE 802.15.4标准中的所有功能,并且可以在网络中扮演任何角色,那反过来讲,RFD就有功能限制。比如FFD能与网络中的任何设备通信,而RFD就只能和FFD通信。RFD设备的用途是为了做一些简单功能的应用,比如做个开关之类的。而其功耗与内存大小都比FFD要小很多。

在Zigbee网络中,节点分为三种角色:协调器、路由器和终端节点。其中Zigbee 协调者(coord)为协调者节点,每各Zigbe网络必须有一个。他的主要作用是初始化网络信息。Zigbee路由器(router)为路由节点,他的作用是提供路由信息。Zigbee终端节点(rfd 为终端节点),它没有没有路由功能,完成的是整个网络的终端任务。其中FFD可以扮演任何一个角色,而RFD只能扮演终端节点的角色。

图zigbee节点类型和角色

1.1.4 zigbee网络拓扑结构

ZigBee技术网络有两种网络拓扑结构:星型的拓扑结构和对等的拓扑结构。

Zigbee网络拓扑结构

星型拓扑网络结构有一个叫做PAN主协调器的中央控制器和多个从设备组成,主协调器必须为一个完整功能的设备,从设备既可为完整功能设备也可为简化功能设备,在实际应用中,应根据具体应用情况,采用不同功能的设备,合理的构造通信网络。在网络通信中,通常将这些设备分为起始设备或者终端设备,PAN主协调器既可作为起始设备、终端设备,也可以作为路由器,它是PAN网络的主要控制器。在任何一个拓扑网络上,所有设备都有唯一的64位长地址码,该地址码可以在PAN中用于直接通信,或者当设备发起连接时,可

以将其转变为16位的短地址码分配给PAN设备,因此,在设备发起连接时,应采用64位的长地址码,只有在连接成功后,系统分配了PAN的标识符后,才能采用16位的短地址进行连接,因此,短地址吗是一个相对地址码,长地址码是一个绝对地址码。在ZigBee技术应用中,PAN主协调器是主要的耗能设备,而其他从设备均采用电池供电,ZigBee技术的星型拓扑结构通常在家庭自动化、PC外围设备、玩具、游戏以及个人健康检查等方面得到应用。

对等的拓扑网络机构中,同样也存在一个PAN主设备,但该网络不同于星型拓扑网络结构,在该网络中的任何一个设备只要是在它的通信范围内,就可以和其它设备进行通信。对等拓扑网络结构能够构成较为复杂的网络结构,例如,网孔拓扑网络结构,这种对等拓扑网络结构在工业监测和控制、无线传感器网路偶、供应物资跟踪、农业智能化,以及安全监控等方面都有广泛的应用。一个对等网络的路由协议可以是基于Ad hoc 技术的,也可以是自组织式的和自恢复的,并且,在网络中各个设备之间发送消息时,可通过多个中间设备中继的方式进行传输,即通常称为多跳的传输方式,以增大网络的覆盖范围。其中,组网的路由协议,在ZigBee网络层中没有给出,这样为用户的使用提供了更为灵活的组网方式。

无论是星型拓扑结构,还是对对等拓扑网络结构,每个独立的PAN都有一个唯一的标识符,利用该PAN标识符,可采用16位的短地址码进行网络设备间的通信,并且可激活PAN网络设备间的通信。

各网络结构的组网特点

1、星型网络结构的形成

当一个具有完整功能的设备(FFD)第一次被激活后,它就会建立一个自己的网络,将自身成为一个PAN主协调器。所有星型网络的操作独立于当前其它星型网络的操作,这就说明了在星型网络结构中只有一个唯一的PAN主协调器,通过选择一个PAN标识符确保网络的唯一性,目前,其它无线通信技术的星型网络没有用这种方式。因此,一旦选定了一个PAN标识符,PAN主协调器就会允许其它从设备加入到它的网络中,无论是具有完整功能的设备,还是简化功能的设备都可以加入到这个网络中。

2、对等网络的形成

在对等拓扑结构中,每一个设备都可以与在无线通信范围内的其他任何设备进行通信。任何一个设备都可定义为PAN主协调器,例如,可将信道中第一个通信的设备定义为PAN 主协调器。未来的网络结构很可能不仅仅局限为对等的拓扑结构,而是在构造网络的过程中,对拓扑结构进行某些限制。

例如,树簇拓扑结构是对等网络拓扑结构的一种应用形式,在对等网络中的设备可以为完整功能设备,也可以为简化功能设备。而在树簇中的大部分设备为FFD,RFD只能作为树枝末尾处的叶节点上,这主要是由于RFD一次只能连接一个FFD。任何一个FFD都可以作为主协调器,并且,为其它从设备或主设备提供同步服务。在整个PAN中,只要该设备相对于PAN中其它设备具有更多计算资源,比如具有更快的计算能力、更大的存储空间以及更多的供电能力等,这样的设备都可以成为该PAN的主协调器,通常称该设备为PAN主协调器。在建立一个PAN时,首先,PAN主协调器将其自身设置成一个簇标识符(CID)为0的簇头(CLH),选择一个没有使用的PAN标识符,并向临近的其他设备以广播的形式发送信标帧,从而形成第一簇网络。接收到信标帧的候选设备可以在簇头中请求加入该网络,如果PAN主协调器允许该设备加入,那么主协调器会将该设备作为子节点加到她的临近表中,同时,请求加入的设备将PAN主协调器作为它的父节点加到邻近列表中,成为该网络中的一个从设备;同样,其他的所有候选设备都按照同样的方式,可请求加入到该网络中,作为网络的从设备。如果原始的候选设备不能加入到该网络中,那么它将寻找其它的父节点。在树簇网络中,最简单的网络结构是只有一个簇的网络,但是多数网络结构由多个相邻的网

络构成。一旦第一簇网络满足预定的应用或网络需求时,PAN主协调器将会指定一个从设备为另一簇网络的簇头,使得该从设备成为另一个PAN的主协调器,随后其他的从设备将逐个加入,并形成一个多簇网络。

多簇网络结构的优点在于可以增加网络的覆盖范围,而随之产生的缺点是会增加传输信息的延迟时间(星型连接的相对优点)。

1.1.4 ZigBee堆栈容量

根据ZigBee堆栈规定的所有功能和支持,我们很容易推测ZigBee堆栈实现需要用到设备中的大量存储器资源。不过ZigBee规范定义了三种类型的设备,每种都有自己的功能要求:ZigBee协调器是启动和配置网络的一种设备。协调器可以保持间接寻址用的绑定表格,支持关联,同时还能设计信任中心和执行其它活动。一个ZigBee网络只允许有一个ZigBee 协调器。

ZigBee路由器是一种支持关联的设备,能够将消息转发到其它设备。ZigBee网格或树型网络可以有多个ZigBee路由器。ZigBee星型网络不支持ZigBee路由器。

ZigBee端终设备可以执行它的相关功能,并使用ZigBee网络到达其它需要与其通信的设备。它的存储器容量要求最少。然而需要特别注意的是,网络的特定架构会戏剧性地影响设备所需的资源。NWK支持的网络拓扑有星型、树型和网格型。在这几种网络拓扑中,星型网络对资源的要求最低。

ZigBee堆栈应该可以提供ZigBee规范要求的所有功能,因此制造商的重点工作是开发实际的应用。为了更加容易实现,如果制造商使用某种公共模板,那么可用大多数现成的配置。如果没有合适的公共模板,则可以充分利用其它模板已经做过的工作创建自己的模板。

1.1.3 ZigBee的安全性

安全机制由安全服务提供层提供。然而值得注意的是,系统的整体安全性是在模板级定义的,这意味着模板应该定义某一特定网络中应该实现何种类型的安全。

每一层(MAC、网络或应用层)都能被保护,为了降低存储要求,它们可以分享安全钥匙。SSP是通过ZDO进行初始化和配置的,要求实现高级加密标准(AES)。ZigBee规范定义了信任中心的用途。信任中心是在网络中分配安全钥匙的一种令人信任的设备。

2协议栈各层功能概述

2.1. 物理层(PHY)

物理层定义了物理无线信道和MAC子层之间的接口,提供物理层数据服务和物理层管理服务。物理层采用DSSS(DirectSequenceSpreadSpectrum,直接序列扩频)技术。共有三个频段,可提供27个信道用于数据收发。都采用相位调制技术,2.4GHz采用较高阶的QPSK调制技术以达到250kbit/s的速率,并降低工作时间,以减少功率消耗。而在915MHz和868MHz 方面,则采用BPSK的调制技术。

图信道分配情况

物理层功能:

1)ZigBee的激活;

2)当前信道的能量检测;

3)接收链路服务质量信息;

4)ZigBee信道接入方式;

5)信道频率选择;

6)数据传输和接收。

2.2 MAC层

MAC层负责处理所有的物理无线信道访问,并产生网络信号、同步信号;支持PAN连接和分离,提供两个对等MAC实体之间可靠的链路。

1)网络协调器产生信标;

2)与信标同步;

3)支持PAN(个域网)链路的建立和断开;

4)为设备的安全性提供支持;

5)信道接入方式采用免冲突载波检测多址接入(CSMA-CA)机制;

6)处理和维护保护时隙(GTS)机制;

7)在两个对等的MAC实体之间提供一个可靠的通信链路。

3.网络层

ZigBee协议栈的核心部分在网络层。网络层主要实现节点加入或离开网络、接收或抛弃其他节点、路由查找及传送数据等功能。

网络层功能:

1)网络发现;

2)网络形成;

3)允许设备连接;

4)路由器初始化;

5)设备同网络连接;

6)直接将设备同网络连接;

7)断开网络连接;

8)重新复位设备;

9)接收机同步;

10)信息库维护。

4.应用层

ZigBee应用层框架包括应用支持层(APS)、ZigBee设备对象(ZDO)和制造商所定义的应用对象。

应用支持层的功能包括:维持绑定表、在绑定的设备之间传送消息。

ZigBee设备对象的功能包括:定义设备在网络中的角色(如ZigBee协调器和终端设备),发起和响应绑定请求,在网络设备之间建立安全机制。ZigBee设备对象还负责发现网络中的设备,并且决定向他们提供何种应用服务。

ZigBee应用层除了提供一些必要函数以及为网络层提供合适的服务接口外,一个重要的功能是应用者可在这层定义自己的应用对象。

ZigBee 协议架构

根据应用和市场需要定义了ZigBee 协议的分层架构,其协议的体系结构如图1 所示,其中物理层(physical layer,PHY)和媒介访问控制层(medium access control sub-layer,MAC)是由IEEE802.15.4-2003 标准定义的,在这个底层协议的基础上ZigBee 联盟定义了网络层(network layer,PHY)和应用层(application layer,APL)架构. 图1 zigbee协议栈体系结构 物理层规范 物理层定义了它与MAC 层之间的两个接口:数据服务接口PD-SAP 和管理服务接口PLME-SAP,其中PD-SAP 接口还为物理层提供了相应的数据服务,负责从无线物理信道上收发数据,而PLME-SAP 接口同时为物理层提供相应的管理服务,用于维护一个由物理层相关数据组成的数据库。物理层负责数据的调制、发送和接收、空闲信道评估(clear channel assessment,CCA)信道能量的监测(energy detect,ED)和链接质量指示(link quality indication,LQI)等。物理层帧结构由同步头、物理层帧头和物理层有效载荷三部分组成,如表1 所示。

同步头又包括32bit 的前同步码和8bit 的帧定界符,前同步码用来为数据收发提供码元或数据符号的同步;帧界定符用来标识同步域的结束及数据的开始。物理层帧头包括7bit 的帧长度和1bit 的预留位,帧长度定义了物理层净荷的字节数。物理层有效载荷就是MAC层的帧内容。 表一物理层帧格式 媒体接入控制层规范 MAC 层定义了它与网络层之间的接口,包括提供给网络层的数据服务接口MLDE-SAP 和管理服务接口MLME-SAP,同时提供了MAC 层数据服务和MAC 层管理服务。MAC层数据服务主要实现数据帧的传输;MAC 层管理服务主要负责媒介访问控制、差错控制等。 MAC 层主要功能包括以下几个方面: (1)ZigBee 协调器产生网络信标 (2)设备与信标同步 (3)支持节点加入或着退出操作 (4)信道接入方式采用免冲突载波检测多路访问(CSMA-CA)机制 (5)建立并维护保护时隙机制 (6)为设备提供安全支持 MAC 帧格式由三个基本部分组成:MAC 帧头、MAC 帧载荷和MAC 帧尾。不同类型的MAC 帧,其帧头和帧尾都是一样的,只是MAC 帧载荷有差别,通用MAC 帧格式如表2所示。 表二通用MAC帧格式 网络层规范 网络层定义了它与应用层之间的接口,包括提供给应用层的数据服务接口NLDE-SAP和管理服务接口NLME-SAP , 同时提供了网络层数据服务和网络层管理服务。网络层主要负责拓扑结构的建立和网络的维护,具体的功能如下:(1)初始化网络,即建立一个新的包含协调器、路由器和终端设备的网络(2)设备连接和断开时所采用的机制 (3)对一跳邻居节点的发现和相关节点信息的存储 (4)ZigBee 协调器和路由器为新加入节点分配短地址

Zigbee协议栈原理基础

1Zigbee协议栈相关概念 1.1近距离通信技术比较: 近距离无线通信技术有wifi、蓝牙、红外、zigbee,在无线传感网络中需求的网络通信恰是近距离需求的,故,四者均可用做无线传感网络的通信技术。而,其中(1)红外(infrared):能够包含的信息过少;频率低波衍射性不好只能视距通信;要求位置固定;点对点传输无法组网。(2)蓝牙(bluetooth):可移动,手机支持;通信距离10m;芯片价格贵;高功耗(3)wifi:高带宽;覆盖半径100m;高功耗;不能自组网;(4)zigbee:价格便宜;低功耗;自组网规模大。?????WSN中zigbee通信技术是最佳方案,但它连接公网需要有专门的网关转换→进一步学习stm32。 1.2协议栈 协议栈是网络中各层协议的总和,其形象的反映了一个网络中文件传输的过程:由上层协议到底层协议,再由底层协议到上层协议。 1.2.1Zigbee协议规范与zigbee协议栈 Zigbee各层协议中物理层(phy)、介质控制层(mac)规范由IEEE802.15.4规定,网络层(NWK)、应用层(apl)规范由zigbee联盟推出。Zigbee联盟推出的整套zigbee规范:2005年第一版ZigBeeSpecificationV1.0,zigbee2006,zigbee2007、zigbeepro zigbee协议栈:很多公司都有自主研发的协议栈,如TI公司的:RemoTI,Z-Stack,SimpliciTI、freakz、msstatePAN 等。 1.2.2z-stack协议栈与zigbee协议栈 z-stack协议栈与zigbee协议栈的关系:z-stack是zigbee协议栈的一种具体实现,或者说是TI公司读懂了zigbee 协议栈,自己用C语言编写了一个软件—---z-stack,是由全球几千名工程师共同开发的。ZStack-CC2530-2.3.1-1.4.0软件可与TI的SmartRF05平台协同工作,该平台包括MSP430超低功耗微控制器(MCU)、CC2520RF收发器以及CC2591距离扩展器,通信连接距离可达数公里。 Z-Stack中的很多关键的代码是以库文件的形式给出来,也就是我们只能用它们,而看不到它们的具体的实现。其中核心部分的代码都是编译好的,以库文件的形式给出的,比如安全模块,路由模块,和Mesh自组网模块。与z-stack 相比msstatePAN、freakz协议栈都是全部真正的开源的,它们的所有源代码我们都可以看到。但是由于它们没有大的商业公司的支持,开发升级方面,性能方面和z-stack相比差距很大,并没有实现商业应用,只是作为学术研究而已。 还可以配备TI的一个标准兼容或专有的网络协议栈(RemoTI,Z-Stack,或SimpliciTI)来简化开发,当网络节点要求不多在30个以内,通信距离500m-1000m时用simpliciti。 1.2.3IEEE802.15.4标准概述 IEEE802.15.4是一个低速率无线个人局域网(LowRateWirelessPersonalAreaNetworks,LR-WPAN)标准。定义了物理层(PHY)和介质访问控制层(MAC)。 LR-WPAN网络具有如下特点: ◆实现250kb/s,40kb/s,20kb/s三种传输速率。 ◆支持星型或者点对点两种网络拓扑结构。 ◆具有16位短地址或者64位扩展地址。 ◆支持冲突避免载波多路侦听技术(carriersensemultipleaccesswithcollisionavoidance,CSMA/CA)。(mac层) ◆用于可靠传输的全应答协议。(RTS-CTS) ◆低功耗。 ◆能量检测(EnergyDetection,ED)。 ◆链路质量指示(LinkQualityIndication,LQI)。 ◆在2.45GHz频带内定义了16个通道;在915MHz频带内定义了10个通道;在868MHz频带内定义了1个通道。 为了使供应商能够提供最低可能功耗的设备,IEEE(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers,电气及电子工程师学会)定义了两种不同类型的设备:一种是完整功能设备(full.functionaldevice,FFD),另一种是简化功能设备

zigbee,ha协议标准

竭诚为您提供优质文档/双击可除 zigbee,ha协议标准 篇一:zigbee3.0协议姗姗来迟,首批产品已经推出 zigbee3.0姗姗来迟,顶尖产品已经推出 zigbee联盟(zigbeealliance)今天宣布,将其市场领先的无线标准统一成名为zigbee3.0的单一标准。该标准将为最广泛的智能设备提供互操作性,让消费者和企业能获得可无缝协作并为人们日常生活带来便利的创新产品与服务。 当今有数以千万的设备采用了zigbee标准,为消费者 带来极大好处,zigbee3.0的发布让这些标准得以统一。zigbee3.0标准让用于家庭自动化、连接照明和节能等领域 的设备具备通信和互操作性,因此产品开发商和服务提供商可以打造出更加多样化、完全可互操作的解决方案。开发商可以用新标准来定义目前基于zigbeepRo标准的所有设备类型、命令和功能。 飞利浦(philips)互联照明部营销与合作关系主管Filipjandepauw表示:“让消费者满意是飞利浦hue智能照 明系统的核心驱动力。消费者希望他们的智能设备简单好用,因此我们会继续带来容易控制和创造的更加丰富的照明新

体验。zigbee协议是实现这一目标的关键推动力,覆盖更广泛的zigbee3.0标准进一步实现了不同设备间的无缝通信,从而使我们能够为用户提供更强大的功能。更广泛的互操作性让创造新的用例和提升消费者满意度变得更简单。” zigbee3.0覆盖了最广泛的设备类型,包括家庭自动化、照明、能源管理、智能家电、安全装置、传感器和医疗保健监控产品。它同时支持易于使用的diy设备以及专业安装系统。基于ieee802.15.4标准、工作频率为2.4ghz(全球通用频率)的zigbee3.0使用zigbeepRo网络,以便为最小、功耗最低的设备提供可靠通信。目前基于zigbeehomeautomation(家庭自动化)和zigbeelightlink的zigbeecertified认证产品可与zigbee3.0互操作。欲查看统一成zigbee3.0的标准的完整列表,请访问官网 /retype/zoom/1b4a9975eff9aef8941e06f5pn=2&x=0&y=126 8&raww=561&rawh=20&o=png_6_0_0_135_299_631_23_892.9 79_1262.879&type=pic&aimh=17.112299465240643&md5sum =0e396de6e9a428054feedca137422c24&sign=dc869e5ba0&z oom=&png=2119-5028&jpg=0-0"target="_blank">点此查看j.m.Richardson说:“zigbee联盟一直认为,真正的互操作性来自于各个级别尤其是跟用户关系最为密切的应用 级的标准。联盟成员在从全球产品销售中总结的经验教训让

2020年Zigbee协议栈中文说明免费

1.概述 1.1解析ZigBee堆栈架构 ZigBee堆栈是在IEEE 802.15.4标准基础上建立的,定义了协议的MAC和PHY层。ZigBee设备应该包括IEEE802.15.4(该标准定义了RF射频以及与相邻设备之间的通信)的PHY和MAC层,以及ZigBee堆栈层:网络层(NWK)、应用层和安全服务提供层。图1-1给出了这些组件的概况。 1.1.1ZigBee堆栈层 每个ZigBee设备都与一个特定模板有关,可能是公共模板或私有模板。这些模板定义了设备的应用环境、设备类型以及用于设备间通信的簇。公共模板可以确保不同供应商的设备在相同应用领域中的互操作性。 设备是由模板定义的,并以应用对象(Application Objects)的形式实现(见图1-1)。每个应用对象通过一个端点连接到ZigBee堆栈的余下部分,它们都是器件中可寻址的组件。 图1-1 zigbe堆栈框架 从应用角度看,通信的本质就是端点到端点的连接(例如,一个带开关组件的设备与带一个或多个灯组件的远端设备进行通信,目的是将这些灯点亮)。 端点之间的通信是通过称之为簇的数据结构实现的。这些簇是应用对象之间共享信息所需的全部属性的容器,在特殊应用中使用的簇在模板中有定义。图1-1-2就是设备及其接口的一个例子:

图1-1-2 每个接口都能接收(用于输入)或发送(用于输出)簇格式的数据。一共有二个特殊的端点,即端点0和端点255。端点0用于整个ZigBee设备的配置和管理。应用程序可以通过端点0与ZigBee 堆栈的其它层通信,从而实现对这些层的初始化和配置。附属在端点0的对象被称为ZigBee设备对象 (ZD0)。端点255用于向所有端点的广播。端点241到254是保留端点。 所有端点都使用应用支持子层(APS)提供的服务。APS通过网络层和安全服务提供层与端点相接,并为数据传送、安全和绑定提供服务,因此能够适配不同但兼容的设备,比如带灯的开关。APS使用网络层(NWK)提供的服务。NWK负责设备到设备的通信,并负责网络中设备初始化所包含的活动、消息路由和网络发现。应用层可以通过ZigBee设备对象(ZD0)对网络层参数进行配置和访问。 1.1.2 80 2.15.4 MAC层 IEEE 802.15.4标准为低速率无线个人域网(LR-WPAN)定义了OSI模型开始的两层。PHY层定义了无线射频应该具备的特征,它支持二种不同的射频信号,分别位于2450MHz波段和868/915MHz 波段。2450MHz波段射频可以提供250kbps的数据速率和16个不同的信道。868 /915MHz波段中,868MHz支持1个数据速率为20kbps的信道,915MHz支持10个数据速率为40kbps的信道。MAC层负责相邻设备间的单跳数据通信。它负责建立与网络的同步,支持关联和去关联以及MAC 层安全:它能提供二个设备之间的可靠链接。 1.1.3 关于服务接入点 ZigBee堆栈的不同层与802.15.4 MAC通过服务接入点(SAP)进行通信。SAP是某一特定层提供的服务与上层之间的接口。 ZigBee堆栈的大多数层有两个接口:数据实体接口和管理实体接口。数据实体接口的目标是向上层提供所需的常规数据服务。管理实体接口的目标是向上层提供访问内部层参数、配置和管理数据的机制。 1.1.4 ZigBee的安全性 安全机制由安全服务提供层提供。然而值得注意的是,系统的整体安全性是在模板级定义的,这意味着模板应该定义某一特定网络中应该实现何种类型的安全。 每一层(MAC、网络或应用层)都能被保护,为了降低存储要求,它们可以分享安全钥匙。SSP是通过ZD0进行初始化和配置的,要求实现高级加密标准(AES)。ZigBee规范定义了信任中心的用

Zigbee网关通信协议

Z i g b e e网关通信协议 Prepared on 24 November 2020

无线传感器网络(Zigbee)网关的的通信协议网关是通过串口与PC 机相连的。PC 机可以通过串口发送采集命令和收集采集数据,为了能有效管理这些数据,需要执行统一的数据通信格式。 下面介绍该系统中所使用的通用数据格式。 每一帧数据都采用相同的帧长度,且都带有帧头、数据和帧尾。具体格式如下: 如上所示,每一帧数据的长度都是32字节。除帧头和帧尾,每一帧数据都由命令头、发送地址、有效数据和校验和组成。 命令头:所执行的命令。 地址:所访问模块的长(前8字节)/短地址(后2字节)。 数据:传送各个参数、变量与返回值及各种需要突发发送的数据。校验和:从命令头到数据尾的加和校验,用于确定数据正确与否。注:命令头、地址的长地址部分和数据都采用ASCII码。 这个系统的命令分为3种,分别为 读命令R(ead):包括读各个传感器或网络状态命令。 测试命令T(est):测试LED、BEEP或电池寿命命令。 扩展板命令E(xtend):控制和读扩展板命令。 下面介绍具体命令格式。 1.读命令 1) RAS RAS(ReadallSensor):读传感器。

RAS具体格式如下: 需要加入地址和数据——地址:传感器模块地址;数 据:GM***/WD***。 传感器种类包括光敏:GM;温度:WD;可调电位器:AD。 (1)读取成功返回格式如下: 地址:加入传感器模块地址。 数据:传感器+ 测量值(ASSII码)。其中光敏:GM+ * * * (3 字节ASII码);温度:WD +***(3字节ASII码);可调电位器:AD+*** (3字节ASII码)。 (2)读取失败返回格式如下: 2) RND RND:无线网络发现。 RND 具体格式如下: 需要加入地址和数据———地址:无;数据:无,只需要命令头。(1)读取成功返回格式如下: 返回网络中节点的性质:RFD(终端节点)/ROU(路由器)+地址+第几个。 例如:如果返回第1个RFD 节点,则数据段为RFD01。具体格式如下: (2)读取成功结束格式如下: 2.测试命令 1) TLD

ZigBee协议架构

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(application layer,APL )架构. 图1 zigbee协议栈体系结构 物理层规范 物理层定义了它与MAC层之间的两个接口:数据服务接口PD-SAP和管理服务接口PLME-SAP其中PD-SAP接口还为物理层提供了相应的数据服务,负责从无线物理信道上收发数据,而PLME-SAPg口同时为物理层提供相应的管理服务,用丁维护一个由物理层相关数据组成的数据库。物理层负责数据的调制、发送和接收、空闲信道评估(clear channel assessment,CCA)信道能量的监测(energy detect,ED )和链接质量指示(link quality indication , LQI)等。物理层帧结构由同步头、物理层帧头和物理层*效载荷三部分组成,如表1所示。 同步头乂包括32bit的前同步码和8bit的帧定界符,前同步码用来为数据收发提供码元或数据符号的同步;帧界定符用来标识同步域的结束及数据的开始。物理层帧头包括7bit的帧长度和1bit的预留位,帧长度定义了物理层净荷的字节数。物理层有效载荷就是MAC层的帧内容。 表一物理层帧格式

媒体接入控制层规范 MAC层定义了它与网络层之间的接口,包括提供给网络层的数据服务接口MLDE-SAFffi管理服务接口MLME-SAP同时提供了MAC层数据服务和MAC层管理服务。MA@数据服务主要实现数据帧的传输;MAC层管理服务主要负责媒介访问控制、差错控制等。 MAC层主要功能包括以下几个方面: (1) ZigBee协调器产生网络信标 (2) 设备与信标同步 (3) 支持节点加入或着退出操作 (4) 信道接入方式采用免冲突载波检测多路访问(CSMA-CA机制 (5) 建立并维护保护时隙机制 (6) 为设备提供安全支持 MAC帧格式由三个基本部分组成:MAC帧头、MAC帧载荷和MAC帧尾。不同类型的MAC帧,其帧头和帧尾都是一样的,只是MAC帧载荷有差别,通用MAC帧格式如表2所小。 表二通用MA#格式 网络层规范 网络层定义了它与应用层之间的接口 ,包括提供给应用层的数据服务接口 NLDE-SAP管理服务接口NLME-SAP,同时提供了网络层数据服务和网络层管理 服务。网络层主要负责拓扑结构的建立和网络的维护,具体的功能如下: (1) 初始化网络,即建立一个新的包含协调器、路由器和终端设备的网络 (2) 设备连接和断开时所采用的机制 (3) 对一跳邻居节点的发现和相关节点信息的存储 (4) ZigBee协调器和路由器为新加入节点分配短地址 (5)确保MAC正常工作,并且为应用层提供合适的服务接口 网络层帧结构包括网络层帧头(Network header, NHR和网络层载荷(Network payload,NPL)两部分,其中网络层帧头域由帧控制域、目的设备地址、源设备地址、广播半径和广播序列号等部分组成,通用网络帧的结构如表3所示。 表3通用网络层帧结构

zigbee协议位于osi的哪层

竭诚为您提供优质文档/双击可除zigbee协议位于osi的哪层 篇一:zigbee无线网络协议层各层的作用 zigbee无线网络协议层各层的作用 zigbee无线网络协议层共分为4层,分别为phy层,mac 层,nwk层和apl层,各层作用的简单介绍如下。 1.phy层 在zigbee无线网络中,phy层位于协议层的最底层,是距离硬件最近的层,它直接控制并与无线收发器通信。phy 层负责激活发送或接受数据包的无线设备。phy层还选择信道的频率并确保该频道当前没有被任何一个其他网络中的设备所使用。 2.mac层 mac层为phy层和nwk层提供了接口,它负责产生信标和为信标(beacon-enabled网络)同步设备,mac层还提供建立连接和解除连接的服务。 3.nwk层 nwk层接口负责管理网络形成和路径选择。路径选择就是选择将信息转发到目标设备的路径。zigbeecoordinator

和router负责发现和维护网络中的路径,zigbee终端设备不能执行发现路径。zigbeecoordinator或者router将代表终端执行路径发现,zigbeecoordinator的nwk层负责建立一个新的网络和选择网络拓扑(树型,星型,或网状网络拓扑),zigbeecoordinator还为网络中的设备分配网络地址。 4.apl层 apl层是zigbee无线网络中的最高协议层并且管理应用对象。生产商开发应用对象来为各种应用定制一款设备,在zigbee设备中,应用对象控制和管理协议层,单个的设备中最多可以有240个应用对象。 在开发一个应用时,zigbee标准提供了使用应用框架的选择。应用框架是一系列关于特定应用消息格式和处理动作的协议。使用应用框架可以使不同供应商开发的同一款应用的产品之间有更好的互操作性。 篇二:网络题目+答案 选择: 1.ip、telnet、udp分别是osi参考模型的哪一层协议? a.1、2、3b.3、4、5c.4、5、6d.3、7、4 2.如何跟踪Rip路由更新的过程? a.showiprouteb.debugiprip c.showipripd.cleariproute* 3.Rip的最大跳数是:__________________

Zigbee协议栈中文说明免费

Zigbee协议栈中文说明 1.概述 1.1解析ZigBee堆栈架构 ZigBee堆栈是在IEEE 802.15.4标准基础上建立的,定义了协议的MAC和PHY层。ZigBee设备应该包括IEEE802.15.4(该标准定义了RF射频以及与相邻设备之间的通信)的PHY和MAC层,以及ZigBee堆栈层:网络层(NWK)、应用层和安全服务提供层。图1-1给出了这些组件的概况。 1.1.1ZigBee堆栈层 每个ZigBee设备都与一个特定模板有关,可能是公共模板或私有模板。这些模板定义了设备的应用环境、设备类型以及用于设备间通信的簇。公共模板可以确保不同供应商的设备在相同应用领域中的互操作性。 设备是由模板定义的,并以应用对象(Application Objects)的形式实现(见图1-1)。每个应用对象通过一个端点连接到ZigBee堆栈的余下部分,它们都是器件中可寻址的组件。 图1-1 zigbe堆栈框架 从应用角度看,通信的本质就是端点到端点的连接(例如,一个带开关组件的设备与带一个或多个灯组件的远端设备进行通信,目的是将这些灯点亮)。 端点之间的通信是通过称之为簇的数据结构实现的。这些簇是应用对象之间共享信息所需的全部属性的容器,在特殊应用中使用的簇在模板中有定义。图1-1-2就是设备及其接口的一个例子:

图1-1-2 每个接口都能接收(用于输入)或发送(用于输出)簇格式的数据。一共有二个特殊的端点,即端点0和端点255。端点0用于整个ZigBee设备的配置和管理。应用程序可以通过端点0与ZigBee 堆栈的其它层通信,从而实现对这些层的初始化和配置。附属在端点0的对象被称为ZigBee 设备对象 (ZD0)。端点255用于向所有端点的广播。端点241到254是保留端点。 所有端点都使用应用支持子层(APS)提供的服务。APS通过网络层和安全服务提供层与端点相接,并为数据传送、安全和绑定提供服务,因此能够适配不同但兼容的设备,比如带灯的开关。APS使用网络层(NWK)提供的服务。NWK负责设备到设备的通信,并负责网络中设备初始化所包含的活动、消息路由和网络发现。应用层可以通过ZigBee设备对象(ZD0)对网络层参数进行配置和访问。 1.1.2 80 2.15.4 MAC层 IEEE 802.15.4标准为低速率无线个人域网(LR-WPAN)定义了OSI模型开始的两层。PHY层定义了无线射频应该具备的特征,它支持二种不同的射频信号,分别位于2450MHz波段和868/915MHz 波段。2450MHz波段射频可以提供250kbps的数据速率和16个不同的信道。868 /915MHz波段中,868MHz支持1个数据速率为20kbps的信道,915MHz支持10个数据速率为40kbps的信道。MAC层负责相邻设备间的单跳数据通信。它负责建立与网络的同步,支持关联和去关联以及MAC 层安全:它能提供二个设备之间的可靠链接。 1.1.3 关于服务接入点 ZigBee堆栈的不同层与802.15.4 MAC通过服务接入点(SAP)进行通信。SAP是某一特定层提供的服务与上层之间的接口。 ZigBee堆栈的大多数层有两个接口:数据实体接口和管理实体接口。数据实体接口的目标是向上层提供所需的常规数据服务。管理实体接口的目标是向上层提供访问内部层参数、配置和管理数据的机制。 1.1.4 ZigBee的安全性 安全机制由安全服务提供层提供。然而值得注意的是,系统的整体安全性是在模板级定义的,这意味着模板应该定义某一特定网络中应该实现何种类型的安全。 每一层(MAC、网络或应用层)都能被保护,为了降低存储要求,它们可以分享安全钥匙。SSP是通过ZD0进行初始化和配置的,要求实现高级加密标准(AES)。ZigBee规范定义了信任中心的用途。信任中心是在网络中分配安全钥匙的一种令人信任的设备。 1.1.5 ZigBee堆栈容量和ZigBee设备 根据ZigBee堆栈规定的所有功能和支持,我们很容易推测ZigBee堆栈实现需要用到设备中的大量存储器资源。不过ZigBee规范定义了三种类型的设备,每种都有自己的功能要求:ZigBee

Zigbee网关通信协议

无线传感器网络(Zigbee)网关的的通信协议网关是通过串口与PC 机相连的。PC 机可以通过串口发送采集命令和收集采集数据,为了能有效管理这些数据,需要执行统一的数据通信格式。 下面介绍该系统中所使用的通用数据格式。 每一帧数据都采用相同的帧长度,且都带有帧头、数据和帧尾。具体格式如下: 如上所示,每一帧数据的长度都是32字节。除帧头和帧尾,每一帧数据都由命令头、发送地址、有效数据和校验和组成。 命令头:所执行的命令。 地址:所访问模块的长(前8字节)/短地址(后2字节)。 数据:传送各个参数、变量与返回值及各种需要突发发送的数据。 校验和:从命令头到数据尾的加和校验,用于确定数据正确与否。注:命令头、地址的长地址部分和数据都采用ASCII码。 这个系统的命令分为3种,分别为 ?读命令R(ead):包括读各个传感器或网络状态命令。 ?测试命令T(est):测试LED、BEEP或电池寿命命令。 ?扩展板命令E(xtend):控制和读扩展板命令。

下面介绍具体命令格式。 1.读命令 1) RAS RAS(ReadallSensor):读传感器。 RAS具体格式如下: 需要加入地址和数据——地址:传感器模块地址;数据:GM***/WD***。传感器种类包括光敏:GM;温度:WD;可调电位器:AD。 (1)读取成功返回格式如下: 地址:加入传感器模块地址。 数据:传感器+ 测量值(ASSII码)。其中光敏:GM+ * * * (3 字节ASII 码);温度:WD +***(3字节ASII码);可调电位器:AD+*** (3字节ASII 码)。

(2)读取失败返回格式如下: 2) RND RND:无线网络发现。 RND 具体格式如下: 需要加入地址和数据———地址:无;数据:无,只需要命令头。 (1)读取成功返回格式如下: 返回网络中节点的性质:RFD(终端节点)/ROU(路由器)+地址+第几个。例如:如果返回第1个RFD 节点,则数据段为RFD01。具体格式如下: (2)读取成功结束格式如下:

Zigbee模块通信协议

ZigBee模块无线数据通信通用协议Version 1.2.7 浙江瑞瀛网络科技有限公司

版权声明 本文档所包含的所有信息均为浙江瑞瀛网络科技有限公司(以下简称“瑞瀛”或“本公司”)版权所有。未经本公司书面许可,不得向本公司雇员、代理商、合作方或授权许可方以外的任何第三方泄露本文档内容,不得以任何形式擅自复制或传播本文档。若使用者违反本版权保护的约定,本公司有权追究使用者由此产生的法律责任。 版本更新 V1.0.0 2011-01-01 初稿 V1.0.1 2011-03-15 修改了一些笔误 V1.1.0 2011-04-06 根据用户需求重新排列了对象字典 V1.1.1 2011-04-20 对操作范例中的数据进行了解释 V1.1.2 2011-04-22 增加用户自定义参数 V1.1.3 2011-05-17 增加默认参数值和对应AT指令说明 V1.2.0 2011-06-01 完善了数据通信方式的说明 V1.2.6 2011-09-11 对细节进行了补充说明 V1.2.7 2011-12-21 修改模块信息参数以及触发参数使用说明

目录 1. 概述 (4) 1.1. 节点类型 (4) 2. 帧格式 (6) 2.1. 串口帧格式 (6) 2.2. 通用帧格式 (6) 2.3. 应用层数据帧(ADF)格式 (8) 2.3.1. 读(Read)命令帧:ID = 0x20 (8) 2.3.2. 写(Write)命令帧:ID = 0x25 (8) 3. 对象字典(OD)定义 (10) 3.1. 模块信息参数 (10) 3.2. 网络参数 (10) 3.3. 当前时间参数 (12) 3.4. 执行控制参数 (13) 3.5. 应用配置参数 (15) 3.6. 用户自定义参数 (16) 3.7. 虚拟参数 (16) 3.7.1. UART端口映射参数 (16) 3.7.2. 触发参数 (17) 3.7.3. 节点信息参数 (18) 4. 无线通信密码交换过程 (20) 4.1. COO建立网络 (20) 4.2. 节点加入网络 (20) 5. 操作范例 (21) 5.1. UART数据传递 (21) 5.2. 访问本地节点参数 (23) 6. 用户数据的传递方式 (27) 6.1. 写UART端口映射参数 (27) 6.2. 带目的地址的半透传 (29) 6.3. 全透传方式 (31) 7. 参数默认值以及对应AT指令 (33) 7.1. 网络参数 (33) 7.2. 当前时间参数 (33) 7.3. 执行控制参数 (34) 7.4. 应用配置参数 (34)

为何选择从zigbee协议走进mesh

1. 无线Mesh网络 1.1 什么是无线Mesh网络 无线Mesh网络(Wireless Mesh Network, WMN)是移动Ad Hoc网络的一种特殊形态,它的早期研究均源于移动Ad Hoc网络的研究与开发。它是一种高容量高速率的分布式网络,不同于传统的无线网络,可以看成是一种WLAN和Ad Hoc网络的融合,且发挥了两者的优势,作为一种可以解决“最后一公里”瓶颈问题的新型网络结构。 无线Mesh网络中,任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器,网络中的每个节点都可以发送和接收信号,每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。无线Mesh网络是多跳网络,节点间可进行多跳访问。即如果最近的AP由于流量过大而导致拥塞的话,那么数据可以自动重新路由到一个通信流量较小的邻近节点进行传输。依此类推,数据包还可以根据网络的情况,继续路由到与之最近的下一个节点进行传输,直到到达最终目的地为止。这样的访问方式就是多跳访问。 与传统的交换式网络相比,无线Mesh网络去掉了节点之间的布线需求,但仍具有分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能。在无线Mesh网络里,如果要添加新的设备,只需要简单接上电源就可以自动进行自我配置,并确定最佳的多跳传输路径。添加或移动设备时,网络能够自动发现拓扑变化,并自动调整通信路由,以获取最有效的传输路径。 无线Mesh是一种非常适合于覆盖大面积开放区城(包括室外和室内)的无线区域网络解决方案。无线Mesh网的特点是:由包括一组呈网状分布的无线AP 构成,AP均采用点对点方式通过无线中继链路互联,将传统WLAN中的无线“热点”扩展为真正大面积覆盖的无线“热区”。 此外,因为每个短跳的传输距离短,传输数据所需要的功率也较小。既然多跳网络通常使用较低功率将数据传输到邻近的节点,节点之间的无线信号干扰也较小,网络的信道质量和信道利用效率大大提高,因而能够实现更高的网络容量。比如在高密度的城市网络环境中,Mesh网络能够减少使用无线网络的相邻用户的相互干扰,大大提高信道的利用效率。

ZigBee测试与协议分析

无线通信在嵌入式系统中的应用讲座(28) ZigBee 测试与协议分析 1.1 前言 ZigBee 协议栈包括物理层协议[IEEE802.15.4]和上层软件协议[ZigBee 2007(以及其他的ZigBee 网络协议)],本文将从这两方面来了解这些协议,通过介绍如何捕获,如何理解关键参数,使得我们得以深层次剖析ZigBee 技术,有了这些本质性的认识,对于分析解决无线产品应用问题,会有很大的帮助。 1.2 物理层分析 ZigBee 的物理层为IEEE802.15.4标准所规定,定义了ZigBee 底层的调制编码方式,这些规约大多是芯片设计者需要关心的,对于应用开发来说,我们更关心的是衡量一个芯片一个射频系统好坏的一个参数,在过去的文章中,我们了解过了输出功率,接收灵敏度和链路预算等参数,这一次我们更深入的去了解一个调制质量的参数:EVM 。 EVM 指的是误差向量(包括幅度和相位的失量),表征在一个给定时刻理想无误差基准信号与实际发射信号的向量差,如图 1所示,从EVM 参数中,我们可以了解到一个输出信号的: ? 幅度误差; ? 相位误差。 图 1 矢量误差EVM 示意图 EVM 是衡量一个RF 系统总体调制质量指标,定义为信号星座图上测量信号与理想信号之间的误差,它用来表示发射器的调制精度,调制解调器、PA 、混频器、收发器等对它都会有影响。

图 2 EVM数据和眼图 了解完这个参数之后,我们看看实际测试中,是如何获取EVM参数的。 ZigBee物理层的测试,在产品研发、生产和维护阶段,分别使用以下三种仪器测试:1.产品研发阶段 要测量EVM参数,需要使用带协议解析的频谱仪,最好是自带相应协议插件的仪器i,可以使用安捷伦PXA N9030A频谱分析仪+8960B插件[选配了ZigBee分析插件]。这些仪器可以测试出ZigBee调制信号的星座图,实时数据和眼图等信息,在芯片级开发过程中,需要考量高频电容电感以及滤波器等的单个及组合性能,特别需要注意的是ZigBee信号的临道抑制参数,利用PXA N9030A的高分辨率,可以查看点频的带外信号,这些细节在更换射频器件供应商时,需要仔细测量,一般数字电路抄板比较容易,因为器件性能的影响不是很大,只要值和封装对了就可以,但是射频前端的设计上,即使原样的封装、容值和感值,供应商不一样,射频参数也是不一样的,板材的选用也极大的影响着阻抗匹配,因此复制和再开发都有较大难度。合格的测试工具,加上有质量保证的射频器件供应商资源,方能真正具备RF设计能力。 图 3 安捷伦PXA N9030A 2.批量生产阶段 在批量生产中,不可能将实验室的研发测试仪器搬到工厂,因此,需要便携小巧的测试设备,这时可用罗德与斯瓦茨公司的热功率探头,如NRP-Z22,做一个2.4Ghz的输出功率测试,保证能够输出公差允许的功率信号即可,因为在生产中,射频器件的焊接不良、馈线连接头的接触不良,都会造成输出功率的下降甚至消失。需要注意的是,探头非常容易被静电损坏,必须要带上防静电手套进行操作,返修过程如需要经过德国,则时间长,经费也不便宜,不是很严重的损坏倒是可以在深圳维修中心处理。

zigbee协议重要名词解释及英文缩写

zigbee协议重要名词解释及英文缩写(转载)网络层功能: 1. 加入和退出网络 2. 申请安全结构 3. 路由管理 4. 在设备之间发现和维护路由 5. 发现邻设备 6. 储存邻设备信息 ; 当适当的重新分配地址联合其他设备,ZIGBEE2006可以依赖于网络协调者建立一个新网络. ZIGBEE应用层由APS(应用支持)、AF(应用结构)、ZDO(ZIGBEE设备对象)和厂商自定义应用对象组成。 APS功能 1. 绑定维持工作台,定义一个两个合拢的设备进行比较建立他们的需要和服务。 2. 促进信息在设备之间的限制 3. 组地址定义,移除和过滤组地址消息 4. 地址映射来自于64位IEEE地址和16位网络地址 5. 分裂、重新组装和可靠数据传输 ! ZDO功能 1. 定义设备内部网络(ZigBee协调者和终端接点) 2. 开始和/或回答绑定请求 3. 在网络设备中建立一个网络安全关系 4. 在网络中发现设备和决定供给哪个应用服务 ZDO同样有责任在网络中发现设备和为他们提供应用服务。 1.1.4 网络拓扑 ZIGBEE网络层支持星状、树状和网状拓扑。在星状拓扑中网络受约束与单个设备,呼叫COORD。COORD有责任建立和维持在网络中发现的设备和其他所有设备,都知道的终端接点直接和COORD通信。在网状和树状拓扑中,COORD有责任建立一个网络和选择几个关键网络参数,但是网络有有可能直接应

用于ZigBee路由器。在树状网络中,利用分等级路由策略完成路由传输数据和控制消息直通网络。树状网络在中可以采用信标引导通信。网状网络将允许所有对等网络通信。ZIGBEE路又将不能在网状网络中发射规则的信标。 : 缩写含义 AIB:应用支持层消息 AF:应用结构 APDU:应用支持层以下数据单位 APL:应用层 APS:应用支持层 APSDE:应用支持层以下数据实体 APSDE-SAP:应用支持层数据实体—服务通道 … APSME:应用支持层管理实体 APSME-SAP:应用支持层管理实体—服务通道 ASDU:APS服务数据单位 BRT:广播重试计时器 BTR:广播处理记录 BTT:广播处理工作台 CCM*: CSMA-CA:载波多重监听通道——避免碰撞 < FFD:全部功能设备 GTS:担保时间跟踪 IB:消息数据 LQI:连接质量指示 LR-WPAN:低速率无线局域网 MAC:控制层 MCPS-SAP:控制层公共部分—服务通道 MIC:消息完整代码 /

zigbee协议名词解释

zigbee协议重要名词解释及英文缩写(转载) 网络层功能: 1.加入和退出网络 2.申请安全结构 3.路由管理 4.在设备之间发现和维护路由 5.发现邻设备 6.储存邻设备信息 当适当的重新分配地址联合其他设备,ZIGBEE2006可以依赖于网络协调者建立一个新网络. ZIGBEE应用层由APS(应用支持)、AF(应用结构)、ZDO(ZIGBEE设备对象)和厂商自定义应用对象组成。 APS功能 1.绑定维持工作台,定义一个两个合拢的设备进行比较建立他们的需要和服务。 2.促进信息在设备之间的限制 3.组地址定义,移除和过滤组地址消息 4.地址映射来自于64位IEEE地址和16位网络地址 5.分裂、重新组装和可靠数据传输 ZDO功能 1.定义设备内部网络(ZigBee协调者和终端接点) 2.开始和/或回答绑定请求 3.在网络设备中建立一个网络安全关系 4.在网络中发现设备和决定供给哪个应用服务 ZDO同样有责任在网络中发现设备和为他们提供应用服务。 1.1.4网络拓扑 ZIGBEE网络层支持星状、树状和网状拓扑。在星状拓扑中网络受约束与单个设备,呼叫COORD。COORD有责任建立和维持在网络中发现的设备和其他所有设备,都知道的终端接点直接和COORD 通信。在网状和树状拓扑中,COORD有责任建立一个网络和选择几个关键网络参数,但是网络有有可能直接应用于ZigBee路由器。在树状网络中,利用分等级路由策略完成路由传输数据和控制消息直通网络。树状网络在802.15.4-2003中可以采用信标引导通信。网状网络将允许所有对等网络通信。ZIGBEE 路又将不能在网状网络中发射规则的IEEE802.15.4-2003信标。

zigbee协议规范及时间

竭诚为您提供优质文档/双击可除zigbee协议规范及时间 篇一:zigbee协议规范 zigbee协议概述 1.1.1zigbee堆栈层 zigbee堆栈是在ieee802.15.4标准基础上建立的,定义了协议的mac和phy层。zigbee设备应该包括 ieee802.15.4(该标准定义了RF射频以及与相邻设备之间的通信)的phy和mac层,以及zigbee堆栈层:网络层(nwk)、应用层和安全服务提供层。图1-1给出了这些组件的概况。 图1-1zigbe堆栈框架 每个zigbee设备都与一个特定模板有关,可能是公共模板或私有模板。这些模板定义了设备的应用环境、设备类型以及用于设备间通信的簇。公共模板可以确保不同供应商的设备在相同应用领域中的互操作性。 设备是由模板定义的,并以应用对象(applicationobjects)的形式实现(见图1-1)。每个应用对象通过一个端点连接到zigbee堆栈的余下部分,它们都是器件中可寻址的组件从应用角度看,通信的本质就是端点到

端点的连接(例如,一个带开关组件的设备与带一个或多个灯组件的远端设备进行通信,目的是将这些灯点亮)。 端点之间的通信是通过称之为簇的数据结构实现的。这些簇是应用对象之间共享信息所需的全部属性的容器,在特殊应用中使用的簇在模板中有定义。图1-1-2就是设备及其接口的一个例子: 每个接口都能接收(用于输入)或发送(用于输出)簇格式的数据。一共有二个特殊的端点,即端点0和端点255。端点0用于整个zigbee设备的配置和管理。应用程序可以通过端点0与zigbee堆栈的其它层通信,从而实现对这些层的初始化和配置。附属在端点0的对象被称为zigbee设备对象(zd0)。端点255用于向所有端点的广播。端点241到254是保留端点。所有端点都使用应用支持子层(aps)提供的服务。aps通过网络层和安全服务提供层与端点相接,并为数据传送、安全和绑定提供服务,因此能够适配不同但兼容的设备,比如带灯的开关。 aps使用网络层(nwk)提供的服务。nwk负责设备到设备的通信,并负责网络中设备初始化所包含的活动、消息路由和网络发现。应用层可以通过zigbee设备对象(zdo)网络层参数进行配置和访问。 1.1.2于服务接入点 zigbee协议栈体系包含一系列的层元件,其中有

《Zigbee协议原理与应用》习题

《Zigbee协议原理与应用》习题 一、选择题 1、下列哪个不是Zigbee的特点。() A、近距离 B、高功耗 C、低复杂度 D、低数据速率 2、当超过有效载荷消息(Payload )长度的限制时,可以使用分割组装,这只在()特征集中出现。 A、Zigbee B、Zigbee Pro C、IEEE802.11b D、IEEE802.15.11a 3、作为Zigbee技术的物理层和媒体接入层的标准协议是()。 A、IEEE802.11b B、IEEE802.15.11a C、IEEE802.15.4 D、IEEE802.15.12 4、Zigbee中每个协调点最多可连接的节点数和一个Zigbee网络最多可容纳的节点数分别为()。 A、255,65533 B、258,65534 C、258,65535 D、255,65535 5、()函数便开始运行OSAL系统。 A、osal_int_disable( ) B、zmain_ext_addr( ) C、osal_init_system( ) D、osal_start_system( ) 6、下面不是NWK层职责的是() A、加入和离开一个网络; B、为帧运用安全功能; C、发现单跳的邻居; D、发送信标或检测、跟踪信标。 7、Zigbee所涉及的无线通信技术有()。 A、CCA B、DSSS C、CSMA/CA D、以上都是。 8、以下不是Zigbee应用层的是()。 A、APS; B、应用程序框架(AF); C、ZDO和制造商定义的应用对象; D、PD-SAP。 9、分布式网络地址分配机制中的16位地址由下面()决定。 A、网络的最大深度(Lm) B、每个父设备拥有的子设备数(Cm); C、子设备中有几个是路由器(Rm) D、以上都是 10、所有Zigbee设备必须提供的功能中,错误的是()。 A、加入一个网络; B、离开一个网络; C、重新加入一个网络; D、维护一个相邻设备的列表。 11、以下不是路由选择流程的是()。 A、路由搜索的初始化; B、接收路由请求命令帧; C、接收路由应答命令帧; D、维护路由表。 12、NIB由()维护。 A、MAC B、PHY C、APS D、NWK 13、Zigbee设备间广播通信是由128比特网络上所有设备间共享的()实现的。 A、连接密钥 B、网络密钥 C、控制密钥 D、对称密钥 14、对于Zigbee安全的描述,以下错误的是()。 A、Zigbee安全架构提供的安全级别取决于对称密钥的保管,采用的保护机制、密钥机制和相关安全策略的合适执行; B、每一个安全网络只能有一个信任中心存在; C、若无预告装载,则设备信任中心默认是Zigbee的协调器或协调器指定的设备; D、网络密钥归Zigbee的所有层使用。 15、当目的地址DstAddr参数设置为0xFFFFH时,进行的是()。 A、广播 B、单播 C、多播 D、信标传输

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