Zigbee协议栈中文说明免费.doc

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1、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。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川坏境、设备类型以及川于设备间通信的簇。公共模板

2、可以确保不同供丿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，并以丿应用对象(ApplicationObjects)的形式实现(见图1T)。每个应用对彖通过一个端点连接到ZigBee堆栈的余下部分，它们都是器件屮可寻址的组件。AppObj240Jfi用支持子层(APS)安金離务网恪辰(NWK)■映»»!OONa^sN802154PH丫和MAC圧筍理SAP图ITzigbe堆栈框架从应川角度看,通信的木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-个或多个灯组件的远端设备进行通信，H的是将这些灯点亮)。端点之间的通

3、信是通过称之为簇的数据结构实现的。这些簇是应用对彖之间共享信息所需的全部属性的容器，在特殊应用屮使用的簇在模板川有定义。图1-1-2就是设备及其接口的一个例子：Input:Output: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堆栈的具它层通信，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

4、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使川网络层(NWK)提供的服务oNWK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。1.1.2802.15.4MAC层IEEE802.15.4标准为低速率无线个人域网(LR-WPAN)定义了0SI模型开始的两层。PHY

5、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Z间的可靠链接。1.1.3关于服务接入点ZigBee堆栈的不同层与802.15.4MAC通过服务接入点(SAP

6、)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堆栈的人多数层有两个接Lh数据实体接口和管理实体接口。数据实体接口的日标是向上层提供所需的常规数据服务。管理实体接口的tl标是向上层提供访问内部层参数、配置和管理数据的机制。1.1.4ZigBee的安全性安全机制由女全服务提供层提供。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、网络或应川层)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

7、实现高级加密标准(AES)oZigBee规范定义了信任中心的用途。信任中心是在网络屮分配安全钥匙的一种令人信任的设备。1.1.5ZigBee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屮的人量存储器资源。不过ZigBee规范定义了三种类型的设备，每种都有自C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川的绑定表格，支持关联，同时还能设计信任屮心和执行其它活动。一个ZigBee网络只允许有一个ZigBee协调器。ZigBee路由器

8、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