2009年4月10日 星期五

Zigbee 之背景以及工作方式

參考維基百科提供的資訊

ZigBeeTM是一種無線網路協定,主要由ZigBee Alliance制定,底層是採用 IEEE 802.15.4 標準規範的媒體存取層與實體層。主要特色有低速、低耗電、支援大量網路節點、支援多種網路拓撲。


p.s 關於
網路拓撲 的 的解釋請按這

p.s1 媒體存取層(MAC) 主要功用為提供定址及媒體存取的控制方式,使得不同設備或網路上的節點可以在多點的網路上通訊,而不會互相衝突

ZigBee
協定層從下到上分別為實體層(PHY)、媒體存取層(MAC)、網路層(NWK)、應用層(APL)等。網路裝置的角色可分為ZigBee CoordinatorZigBee RouterZigBee End Device等三種。支援網路拓撲有StarTreeMesh等三種。

p.s2 Coordinator(
協定者)Router(路由器:連接數個區域網路的中繼裝置)
p.s3
網路拓撲有Star、Tree、Mesh
請參考這張圖片

網路層負責以下工作:

* 加入與離開某個網路
* 將封包作安全性處理
* 傳送封包到目標節點
* 找尋並維護節點間的繞徑路線
* 搜尋鄰節點
* 儲存相關鄰節點資訊

ZigBee Coordinator額外工作:
* 發起一個網路
* 設定各項網路參數
* 分派網路位址並規範網路位址分發原則

應用層(APL)

* ZigBee應用層包含應用程式支援子層(APS)、應用程式框架(AF)、ZigBee裝置管控物件(ZDO)與各廠商定義的應用程式物件。
* APS次層提供網路層與應用層之間的介面,維持物件之間的連結表(binding table),並在連結的裝置之間傳遞訊息,它也維持了一個 APS 資訊庫(APS Information Base, AIB)。
* ZDO的功能包括起始應用程式支援子層、網路層以及安全服務等。

應用程式支援子層(APS)

APS子層是負責上層應用程式物件與下層網路層的協調。其工作有:

*維護Binding表,這是用來配對兩網路節點間所需服務的對應表。

*轉發已配對裝置間的訊息。

*處理64位元IEEE位址與16位元NWK位址間的對應。

ZigBee裝置管制物件(ZigBee Device Object, ZDO)

ZDO可視為應用程式物件之一,所不同的是ZDO專門負責整體系統的管理事務,Endpoint 0只能且必定由ZDO使用,每個節點都一定有此物件。負責工作有:
*定義或調整本身裝置在網路上的角色(ZC、ZR或ZED)。
*建構上層應用所需的資訊、發出或回應連結的要求。
*搜尋並探知其他網路節點可用的應用程式服務。
*起始與回應配對要求。
*建立兩網路節點間的安全性關係。

版本
ZigBee V1.0
這是第一個ZigBee標準公開版,於2005年6月開放下載,文件內記載公布時間為June 27, 2005,內部文件編號為053474r06。

ZigBee V1.1
第二個ZigBee標準公開版,於2007年1月開放下載,文件內記載公佈時間為December 1, 2006,內部文件編號為053474r13。又稱為ZigBee 2006。

ZigBee V1.2
第三個ZigBee標準公開版,於2008年1月開放下載,文件內記載公佈時間為January 17, 2008,內部文件編號為053474r17。又稱為ZigBee Pro、ZigBee 2007。

資訊庫(Information Base)
ZigBee某些層有資訊庫儲存該層所需資訊,共有以下幾種:
*MAC資訊庫(MIB)
*NWK資訊庫(NIB)
*APS資訊庫(AIB)

Profile

ZigBee所定義的Profile有兩種:
*Application Pro:針對各種不同應用情境所定義出的概略行為藍圖,如Home Control Lighting(HCL)和Home Automation(HA)。一般所稱的Profile通常是指此種Profile。
*Stack Pro:主要規定通用性的網路參數,如Network Specific、Home Controls(HC)、Building Automation(BA)、Plant Control等Stack Profile。

原則上Application Profile中會說明可採用何種Stack Profile來作為基礎網路建構方案,如HCL中即採用HC作為網路建構方案。

各層定址
*MAC:可採用64位元IEEE位址或16位元NWK位址。
*NWK:16位元NWK位址。
*APS:8位元Endpoint號碼。

這有更詳細的介紹(原文)

點我 (zigbee1.0)

http://www.zigbee.org/Default.aspx (點選learn more)

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