ZigBee无线协议学习笔记.doc

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1、1.ZigBee简介11•概述zigbee协议栈结构山一些层构成，每个层都有一套特定的服务方法和上一层连接，称为协议〜数据实体(clntaentity)捉供数据的传输服务，管理实体(managemententity)^供所有的服务类型。每个层的服务实体通过服务接入点(serviceaccesspointSAP)和上一层相接，每个SAP提供大量服务方法来完成相应的操作。zigbee协议栈基于标准的OSI七层模型，但只是在相关范围來定义一些相应层來完成特定的任务。IEEE802.15.4-2003标准定义了下面的两个层：物理层(PHY层)和媒介层(MAC层)。zigbe

2、e联盟在此基础上建立了网络层(NWK层)以及应用层(APL层)的框framework)oAPL层乂包括应用支持子层(applicationsupportsub-layerAPS),zigbee的设备对象⑵gbeedeviceobjectZDO)以及制造商定义的应用对象。1.2.缩略语和简称AIB应用支持层的信息库AF应用框架APDU应用支持子层协议数据单元APL应用层APS应用支持子层APSDE应用支持子层数据实体APSDE-SAP应用支持子层数据实体■服务接入点APSME应用支持子层管理实体APSME-SAP应用支持子层管理实体-服务接入点ASDUAPS服务数据单

3、元MAC媒体访问控制MCPS-SAP媒体访问控制公用部分子层•服务接入点MLME-SAP媒体访问控制子层管理实体-服务接入点MSG信息服务类型NHLE上层实休NIB网络层信息库NWK网络OSI开放式系统互连PAN个人区域网络PDU协议数据单元PHY物理层QOS服务质量RREP路山应答RREQ路山请求SAP服务接入点ZBZigBeeZDOZigBee设备対象1.3.ZDOZigBee设备对象(ZDO)描述了一个基本的功能苗数类，在应用对象、设备profile和APS之间提供了一个接口。ZDO位于应用框架和应用支持子层之间，它满足zigBee协议栈所有应用操作的一般要求

4、。ZDO述有以下作用：(1)初始化应用支持子层(APS)、网络层(NWK)和安全服务文档(SSS)；(2)从终端应用中集合配置信息来确定和执行发现、安全管理、网络管理、以及绑定管理。ZDO描述了应用框架层的应用対象的公用接II,控制设备和应用对彖的网络功能。在终端节点0,ZDO提供了与协议栈中下一层相接的接口。1.4.AFZigBee应用层框架是应用设备和ZigBee设备连接的环境。在应用层框架中，应用対象发送和接收数据通过APSDE.SAP,而对应用对彖的控制和管理则通过ZDO公用接口來实现。APSDE.SAP提供的数据服务包括请求、确认、响应以及数据传输的指示信

5、息°有240个不同的应用对象能够被定义，每个终端节点的接口标识从1到240,述有两个附加的终端节点为了APSDE.SAP的使用。标识0被用于ZDO的数据接口，255则用于所有应用对象的广播数据接口，而241.254予以保留。使用APSDE・SAP提供的服务,应用层框架提供了应用对彖的两种数据服务类型：主值对服务(KeyValuePairservice,KVP)和通用信息服务(GenericMessageService,MSG)。两者传输机制一样，不同的是MSG并不采用应用支持了层(APS)数据帧的内容，而是留给profile应用者自己去定义。1.5.APS应用支持子

6、层在网络层和应用层之间提供了一个接II，接口的提供是通过ZDO和制造商定义的应用设备共同使用的一•套通用的服务机制，此服务机制是山两个实体提供：通过APS数据实体接入点(APSDE.SAP)的APS数据实体(APSDE),通过APS管理实体接入点(APSME.SAP)的APS管理实体(APSME)oAPSDE提供数据传输服务对于应用PDUs的传送在同一网络的两个或多个设备之间。APSME提供服务以发现和绑定设备并维护一个管理对象的数据库，通常称为APS信息库(AIB)o1.6.NWK网络层建立新的网络、处理节点的进入和离开网络、根据网络类型设置节点的协议堆栈、使网络

7、协调器対节点分配地址、保证节点之间的同步、提供网络的路山。网络层确保MAC子层的正确操作，并为应用层提供合适的服务接口。为了给应用层提供合适的接口，网络层用数据服务和管理服务这两个服务实体来提供必需的功能。网络层数据实休(NLDE)通过相关的服务接入点(SAP)来提供数据传输服务，即NLDE.SAP；网络层管理实体(NLME)通过相关的服务接入点(SAP)來提供管理服务，BPNLME.SAP。NLME利用NLDE来完成一些管理任务和维护管理对象的数据库，通曲称作网络信息库（NetworkInformationBase,NIB）。1.4.MACMAC层遵循IEEE