ZigBee地應(yīng)用層

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1、目錄1、概述31.1、應(yīng)用支持子層（APS）41.2、ZigBee設(shè)備對(duì)象（ZDO）41.2.1、設(shè)備發(fā)現(xiàn)41.2.2、服務(wù)發(fā)現(xiàn)41.2.3、制造商所定義的應(yīng)用對(duì)象52、應(yīng)用支持子層(APS)52.1、概述52.2、APS數(shù)據(jù)實(shí)體APSDE52.3、APS管理實(shí)體APSME52.4、服務(wù)規(guī)范62.4.1、APS數(shù)據(jù)服務(wù)62.4.2、APS管理服務(wù)112.4.2.1、綁定原語122.4.2.2、信息庫維護(hù)132.4.2.3、組管理152.5、幀格式172.5.1、通用的APDU幀格式172.5.2、不同幀類型的格式182.6、

2、功能描述192.6.1、永久數(shù)據(jù)192.6.2、綁定192.6.3、組尋址202.6.4、重傳212.6.5、分段的傳輸212.7、應(yīng)用支持子層狀態(tài)值21參考書籍22ZigBee的應(yīng)用層協(xié)議格式21本篇內(nèi)容lZigBee協(xié)議應(yīng)用層的概述；l主講應(yīng)用層（APL）下的應(yīng)用支持子層（APS）規(guī)范；1、概述ZigeBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)是在IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上建立的，而該標(biāo)準(zhǔn)定義了協(xié)議的MAC和PHY層。ZigBee設(shè)備應(yīng)該包括IEEE802.15.4的PHY層和MAC層、以及ZigBee堆棧層：網(wǎng)絡(luò)層（NWK）、應(yīng)用（AP

3、L）層和安全服務(wù)管理。圖1給出這些組件的關(guān)系結(jié)構(gòu)。圖1ZigBee協(xié)議結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用層ZigBee設(shè)備對(duì)象（ZDO）應(yīng)用對(duì)象1應(yīng)用對(duì)象240ZDO公共接口MAC層（物理）PHY層ZDO管理端點(diǎn)1APSDE-SAP端點(diǎn)240APSDE-SAP端點(diǎn)0APSDE-SAPAPS安全管理APS信息中間響應(yīng)信息MLDE-SAPMLDE-SAPNWK層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)實(shí)體SAP網(wǎng)絡(luò)安全管理網(wǎng)絡(luò)層信息中間路由管理網(wǎng)絡(luò)管理MLDE-SAPMLDE-SAPPD-SAPPD-SAP2.4GHz868/915Hz安全管理每個(gè)ZigBee設(shè)備都與一個(gè)特定模板

4、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)備簡通信的串（或稱簇）.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)。每個(gè)應(yīng)用對(duì)象通過一個(gè)端口連接到ZigBee堆棧的余下部分，它們都是器件中可尋址的組件。從應(yīng)用的角度看，通信的本質(zhì)就是端口到端口的連接（例如，一個(gè)帶開關(guān)組件的設(shè)備與帶一個(gè)或多個(gè)燈組件的設(shè)備進(jìn)行通信，目的是點(diǎn)亮這些燈）。端口之間的通信是通過簇的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。這些簇是應(yīng)用對(duì)象之間共享信

5、息所需要的全部屬性的容器，特殊應(yīng)用中的簇在模板中有定義。21每個(gè)接口都能接收或發(fā)送簇格式的數(shù)據(jù)，一共有兩個(gè)特殊的端口，即端口0和端口255.端口0用于整個(gè)ZigBee設(shè)備的配置和管理。應(yīng)用程序可以通過端口0與ZigBee堆棧的其他層通信，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)這些層的初始化和配置。附屬在端口0的對(duì)象被稱為ZigBee設(shè)備對(duì)象（ZDO）。端口255用于向所有端口的廣播。端口241~254是保留端口。所有端口都使用應(yīng)用支持子層（APS）提供的服務(wù)。APS通過網(wǎng)絡(luò)層和安全服務(wù)提供層與端口相連接，并為數(shù)據(jù)傳送、安全和綁定提供服務(wù)，因此能夠適配不

6、同單兼容的設(shè)備，如帶燈的開關(guān)。APS使用網(wǎng)絡(luò)（NWK）層提供的服務(wù)。NWK負(fù)責(zé)設(shè)備到設(shè)備的通信，并負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備初始化所包含的活動(dòng)、消息路由和網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)。應(yīng)用層可以通過ZigBee設(shè)備對(duì)象（ZDO）對(duì)網(wǎng)絡(luò)層參數(shù)進(jìn)行配置和訪問。再從圖1中觀察可以發(fā)現(xiàn)，ZigBee應(yīng)用層框架包括應(yīng)用支持子層（APS）、ZigBee設(shè)備對(duì)象（ZDO）和制造商所定義的應(yīng)用對(duì)象。1.1、應(yīng)用支持子層（APS）ZigBee協(xié)議棧中應(yīng)用層（APL）的APS提供了在NWK層和APL層之間及從ZDO到供應(yīng)商的應(yīng)用對(duì)象的通用服務(wù)集的接口。這種服務(wù)由兩個(gè)實(shí)體APS

7、DE和APSME實(shí)現(xiàn)。1.2、ZigBee設(shè)備對(duì)象（ZDO）ZDO代表著一個(gè)基本的功能函數(shù)類，這個(gè)功能在應(yīng)用對(duì)象、設(shè)備模式與APS之間提供了一個(gè)接口。ZDO位于應(yīng)用框架與應(yīng)用支持子層之間，它滿足所有在ZigBee協(xié)議棧中應(yīng)用操作的一般需要，具有以下作用：l初始化應(yīng)用支持子層（APS）、網(wǎng)絡(luò)層（NWK）、安全服務(wù)規(guī)范（SSS）；l從終端應(yīng)用中集合配置信息來確定和執(zhí)行發(fā)現(xiàn)、安全管理、網(wǎng)絡(luò)管理和綁定管理。ZDO描述了應(yīng)用框架層應(yīng)用對(duì)象的公用接口以控制設(shè)備和應(yīng)用對(duì)象的網(wǎng)絡(luò)功能。在終端端口0，ZDO提供了與協(xié)議棧中低一層相接的接口，如

8、果是數(shù)據(jù)，則通過APSDE-SAP；如果是控制信息，則通過APSME-SAP。在ZigBee協(xié)議棧的應(yīng)用框架中，ZDO公用接口提供設(shè)備、發(fā)現(xiàn)、綁定、安全等功能的地址管理。1.2.1、設(shè)備發(fā)現(xiàn)設(shè)備發(fā)現(xiàn)，是一個(gè)ZigBee設(shè)備發(fā)現(xiàn)其他ZigBee設(shè)備的過程。有兩種形式的設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求：IEEE地