第六章 zigbee协议栈详解
ZigBee回顾
ZigBee协议栈建立在IEEE802.15.4的PHY层和MAC子层规范之 上。
它实现了网络层(networklayer,NWK)和应用层( applicationlayer,APL)。
在应用层内提供了应用支持子层(applicationsupportsub-layer, APS)和 ZigBee 设备对象(ZigBee Device Object,ZDO)。
学时:4
ZigBee协议栈详解
目标: 本章在向学员介绍物联网体系中传输层所使用 的相关技术,通过本课的学习,学员应该掌握 如下知识: IP协议栈的应用 WLAN无线网络应用
大纲
协议栈内部结构 IEEE802.15.4 标准和 ZigBee 协议 协议栈软件总体设计 网络层(NWK)设计 应用层 MAC 层设计 物理层(PHY)设计
ZigBee协议栈的实时性要求并不高,因此在设计任务调度程序时 ,OSAL只采用了轮询任务调度队列的方法来进行任务调度管理。
这个轮询就存在于osal_start_system( )函数中 重视优先级的调度方式
do { if (tasksEvents[idx]) // Task is highest priority that is ready. { break; }
目前 TinyOS 系统支持的平台只有 ATMEL 公司的 AVR 系列、TI 公司的 MSP430系列。由于TinyOS操作系统还没有对Chipcon公司提供CC2430开发平 台提供支持,因此,要在 CC2530 开发平台上使用 TinyOS 系统来开发 ZigBee 协议栈软件,就必须首先对 TinyOS 进行移植。
协议栈主要流程
见Zmain.c中的main函数
初始化后调用函数osal_start_system(); //no return from here 开始对任务进行轮询
用户开发程序所需修改的文件
任务
协议栈中的每一层都设计了一个事件处理函数,用来处理与这 一层操作相关的各种事件。将这些事件处理函数看成是与协议 栈每一层相对应的任务,由 ZigBee 协议栈中调度程序 OSAL 来 进行管理。
因为各层的处理任务已经添加好了,应用程序只需更新 SampleApp_ProcessEvent即可。
nwk_event_loop、macEventLoop等是非开源的,用户不需要改。
读代码
任务调度
对于协议栈来说,无论何时发生了何种事件,我们都可以通过调 度协议栈相应层的任务,即事件处理函数来进行处理。这样,整 个协议栈便会按照时间顺序有条不紊的运行。
Zigbee绑定操作
ZigBee协议栈各层帧结构之间的关系
在 ZigBee 协议栈中,任何通信数据都是利用帧的格式来组织的 。协议栈的每一层都有特定的帧结构。当应用程序需要发送数 据时,它将通过 APS 数据实体发送数据请求到 APS。随后在它 下面的每一层都会为数据附加相应的帧头,组成要发送的帧信 息。
OSAL时钟由定时器来实现,当定时器中断产生时会更新 tasksEvents[],告诉系统那些任务需要执行。
设备初始化:SampleApp_Init
初始化函数主要完成,硬件的初始化,表初始化,上电等 原形: void SampleApp_Init( uint8 task_id )
函数中SampleApp_NwkState = DEV_INIT; 表明设备状态,如果是DEV_INIT,那么它就要去检测整个环 境,看是否能重新建立或者加入存在的网络。
ZigBee协议栈操作系统
TinyOS 操作系统
为了解决缺少系统软件的问题,加州大学的伯利克分校为无线传感器网络专 门开发了 TinyOS(Tiny Micro Threading Operating System)。它是一个开源的 嵌入式操作系统。目前在全世界的范围内,有超过 500 个研究小组或者公司正 在Berkeley/Crossbow的节点上使用TinyOS。它的特点是体积小、结构高度模块 化、基于组件的架构方式、低功耗等,这使得它能够突破传感器节点各种苛刻 的限制,可快速实现各种应用,非常适合无线传感器网络(WSN)的特点和应 用需求,因而被广泛应用于 WSN 中,并成为很多系统的参考设计。
ZigBee协议套件的基本需求
• 8位处理器 • 协议栈简介紧凑 4K-
32k • 网络主节点容纳网络
内所有节点的设备信 息、数据包转发表、 设备关联表、与安全 有关的密钥存储等。
协议栈结构图
ZigBee协议栈软件
ZigBee协议栈软件目录结构
各个目录的含义
APP: 应用层目录,一般就在此目录中创建项目 HAL: 硬件抽象层目录,对硬件的变动需修改该目录的内部文件 MAC: MAC层目录,包含MAC层的参数配置文件和MAC的LIB库
Profile & Cluster
Profile 是对逻辑设备及其接口描述的集合,是面向某个具体应 用类别的公约、准则。
Profile ID 由ZigBee 联盟管理 目前 ZigBee 制定的标准规范只有家庭照明控制灯的规范,其他
规范正在完善
ZigBee绑定(binding)操作
在 ZigBee 协议中定义了一种特殊的操作,叫做绑定(binding) 操作。它能够通过使用 ClusterID 为不同节点上的独立端点建立 一个逻辑上的连接。
模式的定义及地址处理函数。 Tools: 工程配置目录,包含空间划分及Z-Stack相关配置信息。 Zmain: Zmain目录,包含整个项目的入口函数main()。
ZigBee协议栈操作系统
μC/OS-II操作系统
μC/OS-II 操作系统是一种性能优良、源码公开且被广泛应用的免费嵌入式操 作系统[30]。2002 年 7 月,μC/OS-II 在一个航空项目中得到了美国联邦航空管 理局对于商用飞机的、符合 RTCA DO2178B 标准的认证。它是一种结构小巧、 具有可剥夺实时内核的实时操作系统,内核提供任务调度与管理、时间管理、 任务间同步与通信、内存管理和中断服务等功能[31],具有可移植性、可裁减、 可剥夺性、可确定性等特点。
} while (++idx < tasksCnt);
读代码
OSAL的“心跳”
在OSAL的死循环中,各个事件只是在某些特定的情况下发生, 如果OSAL一刻不停去轮询去处理这些应用程序,迟早会累死( 热量,功耗,寿命…),这样做是完全没有必要的。所以这里 就引入了心跳的概念,也就是OS的时钟节奏。
原语的概念
层与层之间的原语一般情况下可以分为 4 种类型: 请求:请求原语从 N1 用户发送到它的 N 层,请求发起一个服
务。 指示:指示原语从 N 层到 N2 用户,指示一个对 N2 用户有重要
意义外部 N层事件。这个事件可能与一个远程的服务请求有关 ,或者由内部事件产生。 响应:响应原语由 N2 用户向它的 N 层传递,用来响应上一个 由指示原语引起的过程。 确认:确认原语由 N 层向 N1 用户传递,用来传递与前面一个 或多个服务请求相关的执行结果。
应用框架中则加入了用户自定义的应用对象。
ZigBee协议栈的不同层与802.15.4MAC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。
协议栈层(APL)
APL是整个协议栈的最高层,包含 应用支持子层(applicationsupportsub-layer,APS) ZigBee 设备对象(ZigBeeDeviceObject,ZDO) 厂商自定义的应用对象。
厂商自定义的应用对象实际上就是运行在 ZigBee 协议 栈上的应用程序。这些应用程序使用ZigBee联盟给出的 并且批准的规范(profile)进行开发并且运行在端点 1240 上。
NWK层
NWK层是协议栈实现的核心层 负责
网络的建立 设备的加入 路由搜索 消息传递
这些功能将通过网络层数据服务访问点 NLDE-SAP 和网络层管理服务访问点 NLME-SAP 向协议栈的应用层 提供相应的服务。
原语的概念
ZigBee 协议按照开放系统互联的 7 层模型将协议分成了一系列的层结 构,各层之间通过相应的服务访问点来提供服务。这样使得处于协议中 的不同层能够根据各自的功能进行独立的运作,从而使整个协议栈的结 构变得清晰明朗。另一方面,由于 ZigBee 协议栈是一个有机的整体, 任何 ZigBee 设备要能够正确无误的工作,就要求协议栈各层之间共同 协作。因此,层与层之间的信息交互就显得十分重要。ZigBee 协议为 了实现层与层之间的关联,采用了称为服务“原语”的操作。
ZigBee协议基本术语
端点(EndPoint) 在ZigBee网络中每个设备都是一个节点,每个节点具有唯一 的一个IEEE地址(64位)和一个网络地址(16位)。 网络中的其他节点发送数据时必须指定目标节点的短地址, 数据才能被接收。 每个节点有241个端点,其中端点0由ZDO层使用,它是不可 缺少的。 端点1~240由应用程序分配使用,在ZigBee网络中应用程序必 须登记注册一个或多个端点,这样才能发送和接收数据。
挪威半导体公司 Chipcon(已经被 TI 公司收购)
ZigBee协议栈操作系统
OSAL
Z-Stack 协议栈中提供了一个名为操作系统抽象层 OSAL 的协议栈调度程序。
OSAL(Operating System Abstraction Layer),翻译为“操作系统抽象层”,OSAL 就是以实现多任务为核心的系统资源管理机制。所以OSAL与标准的操作系统 还是有很大的区别的。简单而言,OSAL实现了类似操作系统的某些功能,但 并不能称之为真正意义上的操作系统。
应用支持子层 APS
APS提供了两个接口 应用支持子层数据实体服务访问点(APSDE-SAP) 应用支持子层管理实体服务访问点(APSME-SAP)
zigbee协议栈
IEEE802.15.4
IEEE 802.15.4网络共定义了四种类型的帧:信标帧,数据 帧,确认帧和MAC命令帧
1)信标帧 信标帧的负载数据单元由四部分组成:超帧描述字段、GTS分配字段、 待转发数据目标地址字段和信标帧负载数据 2)数据帧 数据帧用来传输上层发到MAC子层的数据,它的负载字段包含了上层 需要传送的数据 3)确认帧 如果设备收到请求位被置1,设备需要回应一个确认帧,确认帧的序列 号应该与被确认帧的序列号相同,并且负载长度应该为零 4)命令帧 MAC命令帧用于组建PAN网络,传输同步数据等,主要完成三方面的 功能:把设备关联到PAN网络,与协调器交换数据,分配GTS
NetBEUI:是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议,不 需要进行设置,适合于在“网络邻居”传送数据
IPX/SPX协议:联机的游戏都支持IPX/SPX协议,这些游戏 通过IPX/SPX协议更省事,因为根本不需要任何设置(比 TCP/IP省事)
网络协议
网络协议的层次结构如下:{此为ISO(国际标准化组织)制 定的OSI网络协议七层模型}
通过osalInitTasks( )函数创建OSAL任 务,其中TaskID为每个任务的唯一标 识号
任何OSAL任务必须分为两步:
一是进行任务初始化 二是处理任务事件
zigbee
一、任务初始化主要步骤如下:
(1)初始化应用服务变量。 const pTaskEventHandlerFn tasksArr[ ]数组定义系统提供的应用服务和用户 服务变量
物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层
表示层 应用层
物理连接,电缆,网卡,串口并口
以帧为单位传输数据,主要任务是建立数据封装及链接 网络网络之间的通信问题,提供路由,即最佳路径 解决传输数据质量问题,提供可靠的端到端的数据传输 会话连接到传输连接的映射,数据传送,会画连接的恢复和释放,会 画管理,令牌管理和活动管理 数据语法转换,语法表示,数据压缩和数据加密
zigbee 协议栈
zigbee 协议栈Zigbee 协议栈。
Zigbee 是一种无线通信协议,它被设计用于低数据速率、低功耗的应用场景,如智能家居、工业自动化、传感器网络等。
Zigbee 协议栈是指在 Zigbee 网络中的协议层,它定义了 Zigbee 网络中各个节点之间的通信规则和协议。
Zigbee 协议栈主要包括物理层、MAC 层、网络层和应用层。
物理层定义了无线通信的调制解调方式、频率和功率控制等;MAC 层负责数据的传输和接收,以及网络中节点的管理;网络层则负责路由和数据包转发;应用层则定义了具体的应用协议和数据格式。
在 Zigbee 协议栈中,物理层使用了 IEEE 802.15.4 标准,它定义了无线通信的物理层和 MAC 层规范,包括频率、调制方式、数据帧格式等。
MAC 层定义了数据的传输方式,包括信道访问方式、数据帧格式、数据重传机制等。
网络层则定义了路由协议和数据包转发规则,以实现多跳网络的数据传输。
应用层则定义了具体的应用协议,如 Zigbee Home Automation(ZHA)、Zigbee Light Link(ZLL)等。
Zigbee 协议栈的设计遵循了低功耗、低成本、可靠性和安全性的原则。
它采用了分层的设计,使得各个层之间的功能清晰明了,易于实现和维护。
同时,Zigbee 协议栈还支持多种网络拓扑结构,包括星型、网状和混合型网络,以满足不同应用场景的需求。
在实际的应用中,开发人员可以使用 Zigbee 协议栈来快速构建 Zigbee 网络应用。
通过使用 Zigbee 协议栈,开发人员可以方便地实现节点之间的数据通信、网络管理和安全保护,从而加速产品的开发周期和降低开发成本。
总的来说,Zigbee 协议栈是 Zigbee 网络中的核心部分,它定义了 Zigbee 网络中节点之间的通信规则和协议。
通过使用 Zigbee 协议栈,开发人员可以快速构建低功耗、低成本、可靠性和安全性的Zigbee 网络应用,满足不同应用场景的需求。
zigbee 协议栈
zigbee 协议栈Zigbee是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信协议,它是一种低功耗、短距离的无线网络协议,可以用于物联网中各种设备的通信。
Zigbee协议栈是指一套软件的层次结构,用于实现Zigbee协议的功能和特性。
Zigbee协议栈由四个层次组成:应用层,网络层,MAC层和物理层。
应用层是Zigbee协议栈的最高层,它提供了应用程序与其他网络层之间的接口。
应用层负责处理数据的收发,以及定义数据的格式和协议。
应用层也负责处理设备与设备之间的通信,例如传感器与控制器之间的通信。
网络层是Zigbee协议栈的中间层,它负责网络的发现和路由选择。
网络层的主要功能是将数据传输到目标设备,以及维护网络拓扑结构。
网络层使用一种叫做AODV(Ad-hoc On-Demand Distance Vector)的路由选择算法来决定数据的传输路径。
MAC层是Zigbee协议栈的第二层,它负责实现对数据的传输和控制。
MAC层的主要功能包括数据的处理、帧的编码和解码、对信道的管理等。
MAC层使用CSMA-CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)协议来控制数据的传输,并通过BEACON帧来管理设备之间的通信。
物理层是Zigbee协议栈的最底层,它负责将数据从电子信号转换为无线信号,并传输到接收设备。
物理层的主要功能包括信号的调制和解调、信道编码和解码、信号的传输和接收等。
Zigbee协议栈还支持一种叫做ZDO(Zigbee Device Object)的设备对象。
ZDO是一个与设备相关的软件模块,提供了设备的管理和控制功能。
ZDO负责设备的发现、加入网络、离开网络、重置等操作,并通过指定的应用程序接口来与设备进行通信。
总的来说,Zigbee协议栈是一个非常复杂的系统,包含了多个层次和各种功能。
它通过不同的层次和模块来实现Zigbee协议的各种特性和功能,从而使得物联网设备之间可以方便地进行通信和控制。
ZIGBEE技术规范与协议栈分析
ZIGBEE技术规范与协议栈分析篇一:ZigBee知识无线龙1.协议栈工作流程和无线收发控制 LED 实验内容:1. ZigBee 协议栈简介2. 如何使用 ZigBee 协议栈3. ZigBee 协议栈的安装、编译与下载4. 协议栈无线收发控制 LED5. 协议栈工作流程实现现象:协调器、终端上电,组网成功后 D1 灯闪烁 1. ZigBee 协议栈简介什么是 ZigBee 协议栈呢?它和 ZigBee 协议有什么关系呢?协议是一系列的通信标准,通信双方需要共同按照这一标准进行正常的数据发射和接收。
协议栈是协议的具体实现形式,通俗点来理解就是协议栈是协议和用户之间的一个接口,开发人员通过使用协议栈来使用这个协议的,进而实现无线数据收发。
图 1 展示了 ZigBee 无线网络协议层的架构图。
ZigBee 的协议分为两部分,IEEE 802.15.4 定义了 PHY(物理层)和 MAC(介质访问层)技术规范;ZigBee联盟定义了NWK(网络层)、APS(应用程序支持子层)、APL(应用层)技术规范。
ZigBee协议栈就是将各个层定义的协议都集合在一直,以函数的形式实现,并给用户提供 API(应用层),用户可以直接调用。
图 1 ZigBee 无线网络协议层 2. 如何使用 ZigBee 协议栈协议栈是协议的实现,可以理解为代码,函数库,供上层应用调用,协议较底下的层与应用是相互独立的。
商业化的协议栈就是给你写好了底层的代码,符合协议标准,提供给你一个功能模块给你调用。
你需要关心的就是你的应用逻辑,数据从哪里到哪里,怎么存储,处理;还有系统里的设备之间的通信顺序什么的,当你的应用需要数据通信时,调用组网函数给你组建你想要的网络;当你想从一个设备发数据到另一个设备时,调用无线数据发送函数;当然,接收端就调用接收函数;当你的设备没事干的时候,你就调用睡眠函数;要干活的时候就调用唤醒函数。
所以当你做具体应用时,不需要关心协议栈是怎么写的,里面的每条代码是什么意思。
针对ZigBee协议范文栈的分析
针对ZigBee协议范文栈的分析通过物理层提供的具体服务,在MAC层中,ZigBee协议实现了两个物理设备之间的稳定数据通信链路,并且采用带冲突避免的载波侦听多路访问的控制方法,实现了ZigBee信道的访问冲突问题。
同时,ZigBee协议还设计了专门的功能从而实现时隙保护、数据发送、检测、跟踪等基本功能,从而有效保障数据链路层通信。
ZigBee协议在MAC层的数据包结构,规定了MAC头、尾和MAC净荷,其中MAC头定义了数据帧的序列号、目标地址和PAN标识符以及源地址和PAN标识符,MAC尾则表示MAC数据包结束,MAC净荷则是MAC层的主要传输部分,是包含了具体的上层数据。
在ZigBee协议中,对网络层的功能进行定义,其主要功能是为上层应用层提供服务,同时保障MAC层工作有效。
针对网络层的具体功能,ZigBee规定了网络层数据的处理规则、路由跳转规则、发送和接受的规则,在网络层数据通信的数据结构中,网络层头规定了目的地址、源地址以及多点传送的控制信息,而网络层净荷则是包含了网络层的具体传输数据,在ZigBee针对网络层数据传输规则下进行数据和控制指令的传送。
针对应用层,ZigBee定义了APS、ZDO和应用对象。
其中APS为应用支持层,主要是为ZigBee物理设备之间的绑定信息传输,同时为物理设备对象和应用对象相关的服务和应用提供接口,从而为物理设备提供服务。
ZDO是ZigBee的设备对象的专门程序,通过ZigBee的服务原语来执行ZigBee网络中的协调器、路由器以及各个终端设备之间的信息数据和控制指令的传输。
应用层的数据传输报文包含了帧头和应用层净荷两部分,枕头数据包括了目的地址、源地址、集团地址以及针对数据帧控制的信息,应用层净荷则包含了应用层的传输数据。
2.2ZigBee协议栈的服务原语在ZigBee协议栈中,由不同的层级构成了整个体系结构,作为一个有机整体,ZigBee设备要求在工作时能够准确无误且有效,这就需要协议栈中层与层之间的协作共性和效率较高,在ZigBee协议栈中,服务原语作为基本的操作单元来实现ZigBee协议栈各层之间的数据传输和信息关联。
ZigBee协议栈学习总结
ZigBee协议栈学习总结近年来,物联网技术发展迅猛,智能家居、智能工厂等应用逐渐普及。
而ZigBee协议作为一种广泛应用于物联网中的低功耗、近距离、网状网络通信协议,受到了广泛的关注和应用。
在ZigBee技术中,协议栈是关键的一环。
本文将对ZigBee协议栈的相关知识进行总结。
一、ZigBee协议栈概述ZigBee协议栈是指在物联网中实现ZigBee通信的软件系统,它包含了多个层级,每个层级负责不同的功能。
ZigBee协议栈分为应用层、网络层、MAC层和物理层,通过这些层级的协同工作,实现了ZigBee设备之间的通信。
1.1 应用层在ZigBee协议栈中,应用层是最上层的一层,负责定义应用数据的传输方式和应用协议。
应用层通过上层应用与下层协议栈进行交互,将上层应用数据封装为ZigBee命令帧发送给网络层。
1.2 网络层网络层是ZigBee协议栈的中间层,负责实现设备的网络发现、路由选择和网络管理等功能。
网络层通过维护网络拓扑结构,实现了ZigBee设备之间的互联互通。
1.3 MAC层MAC层即介质访问控制层,是介于网络层和物理层之间的一层。
MAC层负责管理无线通信信道,实现了数据的可靠传输和统计信息的收集。
1.4 物理层物理层是ZigBee协议栈的最底层,负责处理物理信号的传输和接收。
物理层根据不同的频段和传输速率,将数字信号转换为模拟信号进行无线传输。
二、ZigBee协议栈的工作原理ZigBee协议栈的各层级通过相互协作,实现了物联网设备之间的通信。
协议栈从应用层开始,将上层应用数据经过各层的处理和封装,最终通过物理层进行无线传输。
在接收端,协议栈将接收到的信号依次经过物理层、MAC层、网络层和应用层的解析,最终将数据传递给上层应用进行处理。
三、ZigBee协议栈的特点和优势ZigBee协议栈相较于其他通信协议具有以下特点和优势:3.1 低功耗ZigBee协议栈采用低功耗设计,设备在待机状态下功耗非常低,能够延长设备的使用寿命。
《2024年ZigBee协议栈的分析与设计》范文
《ZigBee协议栈的分析与设计》篇一一、引言随着物联网技术的快速发展,无线通信技术已成为连接各种智能设备的重要手段。
ZigBee作为一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络通信协议,以其低功耗、低成本、覆盖范围广等优势,在智能家居、工业监控、农业物联网等领域得到了广泛应用。
本文将对ZigBee协议栈进行分析与设计,以期为相关领域的研究与应用提供参考。
二、ZigBee协议栈概述ZigBee协议栈是一种为基于IEEE 802.15.4标准的无线个人区域网络设备提供软件支持的协议栈。
它包括物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)以及网络层(NWK)和应用层(APL)等部分。
物理层负责信号的传输与接收,媒体访问控制层负责数据帧的发送与接收管理,网络层负责设备的组网与路由,应用层则提供了一系列的应用程序接口,方便用户开发应用。
三、ZigBee协议栈分析1. 物理层分析物理层是ZigBee协议栈的基础,它定义了无线信号的传输与接收方式。
物理层包括射频收发器、天线以及相关的控制电路等。
在分析物理层时,需要关注其传输速率、传输距离、抗干扰能力以及功耗等方面的性能。
2. MAC层分析MAC层负责数据帧的发送与接收管理,包括信道接入、帧的组装与拆分、确认与重传等机制。
在分析MAC层时,需要关注其信道接入算法的效率、帧传输的可靠性以及功耗等方面的性能。
3. 网络层分析网络层负责设备的组网与路由,包括设备的入网、出网、路由选择等功能。
在分析网络层时,需要关注其组网速度、路由算法的效率以及网络拓扑结构的稳定性等方面的性能。
4. 应用层分析应用层提供了一系列的应用程序接口,方便用户开发应用。
在分析应用层时,需要关注其接口的易用性、功能的完整性以及安全性等方面的性能。
四、ZigBee协议栈设计1. 设计目标在设计ZigBee协议栈时,需要明确设计目标,包括系统的可靠性、功耗、成本以及扩展性等方面的要求。
zIgbee协议栈浅析
#ifndef NONWK // Since the AF isn't a task, call it's initialization routine afInit(); #endif
// Initialize the operating system osal_init_system(); // Allow interrupts osal_int_enable( INTS_ALL ); // Final board initialization InitBoard( OB_READY ); // Display information about this device zmain_dev_info(); /* Display the device info on the LCD */ #ifdef LCD_SUPPORTED zmain_lcd_init(); #endif
简介: ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协 议。 ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体 访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、 应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵 循IEEE 802.15.4标准的规定
优点: ZigBee网络主要特点是低功耗、低成本、低 速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低 复杂度、快速、可靠、安全。 ZigBee网络中的设备可分为协调器 (Coordinator)、汇聚节点(Router)、传感器节 点(EndDevice)等三种角色
zIgbee典型的组网方式:
Z-Stack协议栈的开发 一、开发环境的搭建: 见 详细的操作方法可以打开
二、Z-Stack协议栈工程文件的介绍 下的
Source文件里存放的是我们自己编写的程序文件 和协议栈自带的OSAL_SampleApp.c、 SampleApp.c、SampleApp.h、 SampleAppHw.h 文件。这里的SampleApp.c是我们最常用的文件, 在这文件中我们可以在协议栈中加入并执行我们 自己的功能程序。
ZigBee协议栈的分析与设计
2.1.2 网络拓扑结构..............................................................................................8
1.3.1 国内外研究现状..........................................................................................3
1.3.2 关键技术......................................................................................................4
analyzes the IEEE 802.15.4 protocol and ZigBee specification in detail. First, it
introduces the architecture of the software stack. Then, it describes the design on
residential home control, commercial building control, and industrial plant
management. ZigBee is developed by the ZigBee Alliance. It is an organization of
zigbee协议栈深入详解
zigbee协议栈2010-03-10 15:11zigbee协议栈结构由一些层构成,每个层都有一套特定的服务方法和上一层连接。
数据实体(data entity)提供数据的传输服务,而管理实体(managenmententity)提供所有的服务类型。
每个层的服务实体通过服务接入点(Service AccessPoint.SAP)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,但只是在相关的范围来定义一些相应层来完成特定的任务。
IEEE 802.15.4—2003标准定义了下面的两个层:物理层(PHY层)和媒介层(MAC层)。
ZigBee联盟在此基础上建立了网络层(NWK 层)以及应用层(APL层)的框架(framework)。
APL层又包括应用支持子层(Application Support Sub—layer,APS)、ZigBee的设备对象(ZigBee Device 0bjects。
ZD0)以及制造商定义的应用对象。
1物理层(PHY)IEEE802.15.4协议的物理层是协议的最底层,承担着和外界直接作用的任务。
它采用扩频通信的调制方式,控制RF收发器工作,信号传输距离约为50m(室内)或150m(室外)。
IEEE802.15.4.2003有两个PHY层,提供两个独立的频率段:868/915MHz 和2.4GHz。
868/915MHz频段包括欧洲使用的868MHz频段以及美国和澳大利亚使用的915MHz频段,2.4GHz频段世界通用。
2媒体访问控制层(MAC)MAC层遵循IEEE802.15.4协议,负责设备间无线数据链路的建立、维护和结束,确认模式的数据传送和接收,可选时隙,实现低延迟传输,支持各种网络拓扑结构,网络中每个设备为16位地址寻址。
它可完成对无线物理信道的接入过程管理,包括以下几方面:网络协调器(coordinator)产生网络信标、网络中设备与网络信标同步、完成PAN的入网和脱离网络过程、网络安全控制、利用CSMA—CA机制进行信道接入控制、处理和维持GTS(Guaranteed Time Slot)机制、在两个对等的MAC实体间提供可靠的链路连接。
