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1、目錄1、概述31.1、應用支持子層(APS)41.2、ZigBee設(shè)備對象(ZDO)41.2.1、設(shè)備發(fā)現(xiàn)41.2.2、服務發(fā)現(xiàn)41.2.3、制造商所定義的應用對象52、應用支持子層(APS)52.1、概述52.2、APS數(shù)據(jù)實體APSDE52.3、APS管理實體APSME52.4、服務規(guī)62.4.1、APS數(shù)據(jù)服務62.4.2、APS管理服務112.4.2.1、綁定原語122.4.2.2、信息庫維護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、功能
2、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、應用支持子層狀態(tài)值21參考書籍22ZigBee的應用層協(xié)議格式本篇容lZigBee協(xié)議應用層的概述;l主講應用層(APL)下的應用支持子層(APS)規(guī);1、概述ZigeBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)是在IEEE802.15.4標準基礎(chǔ)上建立的,而該標準定義了協(xié)議的MAC和PHY層。ZigBee設(shè)備應該包括IEEE802.15.4的PHY層和MAC層、以及ZigBee堆棧層:網(wǎng)絡(luò)層(NWK)、應用(APL)層和安全服
3、務管理。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)體系應用層ZigBee設(shè)備對象(ZDO)應用對象1應用對象240ZDO公共接口MAC層(物理)PHY層ZDO管理端點1APSDE-SAP端點240APSDE-SAP端點0APSDE-SAPAPS安全管理APS信息中間響應信息MLDE-SAPMLDE-SAPNWK層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)實體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ZigBee設(shè)備都與一個特定模板有關(guān),可能是公共
4、模板或私有模板。這些模板定義了設(shè)備的應用環(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商的設(shè)備在相同應用領(lǐng)域中的互操作性。設(shè)備是由模板定義的,并以應用對象(ApplicationObjects)的形式實現(xiàn)。每個應用對象通過一個端口連接到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,一個帶開關(guān)組件的設(shè)備與帶一個或多個燈組件的設(shè)備進行通信,目的是點亮這些燈)。端口之間的通信是通過簇的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的。這些簇是應用對象之間共享信息所需要的全部屬性
5、的容器,特殊應用中的簇在模板中有定義。每個接口都能接收或發(fā)送簇格式的數(shù)據(jù),一共有兩個特殊的端口,即端口0和端口255.端口0用于整個ZigBee設(shè)備的配置和管理。應用程序可以通過端口0與ZigBee堆棧的其他層通信,從而實現(xiàn)對這些層的初始化和配置。附屬在端口0的對象被稱為ZigBee設(shè)備對象(ZDO)。端口255用于向所有端口的廣播。端口241~254是保留端口。所有端口都使用應用支持子層(APS)提供的服務。APS通過網(wǎng)絡(luò)層和安全服務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,因此能夠適配不同單兼容的設(shè)備,如帶燈的
6、開關(guān)。APS使用網(wǎng)絡(luò)(NWK)層提供的服務。NWK負責設(shè)備到設(shè)備的通信,并負責網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備初始化所包含的活動、消息路由和網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)。應用層可以通過ZigBee設(shè)備對象(ZDO)對網(wǎng)絡(luò)層參數(shù)進行配置和訪問。再從圖1中觀察可以發(fā)現(xiàn),ZigBee應用層框架包括應用支持子層(APS)、ZigBee設(shè)備對象(ZDO)和制造商所定義的應用對象。1.1、應用支持子層(APS)ZigBee協(xié)議棧中應用層(APL)的APS提供了在NWK層和APL層之間及從ZDO到供應商的應用對象的通用服務集的接口。這種服務由兩個實體APSDE和APSME實現(xiàn)。1.
7、2、ZigBee設(shè)備對象(ZDO)ZDO代表著一個基本的功能函數(shù)類,這個功能在應用對象、設(shè)備模式與APS之間提供了一個接口。ZDO位于應用框架與應用支持子層之間,它滿足所有在ZigBee協(xié)議棧中應用操作的一般需要,具有以下作用:l初始化應用支持子層(APS)、網(wǎng)絡(luò)層(NWK)、安全服務規(guī)(SSS);l從終端應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描述了應用框架層應用對象的公用接口以控制設(shè)備和應用對象的網(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,如果是數(shù)據(jù),則通過APSDE-S
8、AP;如果是控制信息,則通過APSME-SAP。在ZigBee協(xié)議棧的應用框架中,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)送請求:IEEE地址請求和網(wǎng)絡(luò)地址