第二章：zigbee学习笔记之简介（下）

写在前面

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第一章：zigbee学习笔记之简介（上）

第二章：zigbee学习笔记之简介（下）

第三章：zigbee学习笔记之物理层和mac层帧格式分析

第四章：zigbee学习笔记之网络层帧格式分析（上）

第五章：zigbee学习笔记之网络层帧格式分析（下）

【ember zigbee】zigbee协议栈相关文档学习笔记系列

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1、网络体系结构

中文版的：

服务原语是不会被中断所打断的，实现层与层信息交流的。

SAP（server Access Point）服务访问点，是层与层之间的接口描述。

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2、分层架构简介

1、PHY:物理层

2、MAC:数据链路层

3、NWK:网络层

4、应用层

APS：应用支持子层, Application Support Sub Layer

ZDO：设备对象, Zigbee Device Object

AF：应用程序框架，Application Framework

接下来大概讲一下各层的用途，帧格式分析什么的暂时先不讲，留在后面。

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3、具体分层架构

3.1物理层（PHY层）

在整个zigbee网络中，物理层是距离硬件最低的层，因此它直接控制并发送无线收发器通信，负责激活发送或接收数据包的无线设备。还具有选择信道的频率并确保该信道当前没有被任何一个其他网络所使用。

标准规定的物理层包括一个管理实体，即物理层管理实体（Physical Layer Management Entity, PLME），分别提供以下两个服务：

PD-SAP：数据服务接入点，Physical Data SAP

PLME-SAP：管理服务接入点，Physical Layer Management Entity SAP

在 PLME-SAP 中，包含PHY-PIB（物理层个域网信息数据库），整个物理层也有一个RF-SAP（无线发送接收访问接口）的称呼。

总而言之，物理层主要功能就是：激活硬件发送和接收数据；选择Channel Frequency。

3.2、MAC层

如下图所示。MAC层和物理层一样，也包含一个管理实体，称为MLME（MAC Layer Management Entity）。负责维护和 MAC 子层相关的管理目标数据库。，也就是 MAC 子层的PAN（Personal Area Network）信息数据库。

MAC层主要功能就是：负责产生信标（Beacon）和为信标（beacon-enable网络）同步设备。MAC层还提供建立连接和解除连接的服务。

3.3、网络层(NWK层)

如下图所示，同样的NWK层也有相应的数据服务实体NLDE（NWK Layer Data Entity）和管理服务实体：MLME,（NWK Layer Management Entity）

其中NLDE提供的服务有：生成网络数据单元：也就是对上层的数据进行分段、封装，以及指定路由拓扑和安全支持。

MLME提供的服务有：配置新设备，建立新网络，允许设备加入或离开网络，路由的发现邻居寻址。

网络层主要功能：负责形成网络及路由信息的建立（选择将信息发送到目标设备的路径）。此外，协调器的NWK层还负责建立新的网络及选择网络拓扑（星形，树形及网状结构）、分配节点地址等功能。

3.4、应用层（APL层）

应用层包含了以下三个部分:APS：应用支持子层，ZDO：设备对象，AF：应用程序框架。

3.4.1、应用支持子层APS

提供以下两个服务实体：

• 应用支持子层数据实体：APSDE，Application Support Sub Layer Data Entity
• 应用支持子层管理实体：APSME, Application Support Sub Layer Management Entity

相应的，也就有APSDE-SAP和APSME-SAP。

3.4.2 应用程序框架

在应用程序框架（AF, Application Framework）内部，ZigBee 设备对象通过APSDE-SAP来收发数据。总共定义了240个不同的应用对象（Application Object），通过端点来描述，端点接口索引号为1~240。此外还有两个特殊端点：

• 端点0：只为ZDO的数据接口服务
• 端点255：供应用对象的广播数据接口功能

3.4.2.1. 应用 profiles

Application profiles 是端点的另一种表现形式。比如一个功能分别分为控制器和执行器两个设备节点，那么这两个节点就形成了一组profiles

3.4.2.2. Clusters 簇

Clusters 是 profiles 的一个子集。在特定的 profiles 中，clusters 的标识符是唯一的。

3.4.3 ZDO

ZDO负责初始化APS,NWK及安全子层，ZigBee 协议栈中的ZDO特指端点号为0的ZigBee 设备对象。ZDO 管的事情实际上纵跨几个层：

网络角色定义：设备是 coordinator、router 还是end-point

设备发现

设备发现是ZigBee设备为什么能发现其他设备的过程。这有两种形式的设备发现请求：IEEE地址请求和网络地址请求。IEEE地址请求是单播到一个特殊的设备且假定网络地址已经知道。网络地址请求是广播且携带一个已知的IEEE地址作为负载。

服务发现

服务发现是为什么一个已知设备被其他设备发现的能力的过程。服务发现通过在一个已知设备的每一个端点发送询问或通过使用一个匹配服务（广播或者单播）。服务发现方便定义和使用各种描述来概述一个设备的能力。

服务发现信息在网络中也许被隐藏，在这种情况下，设备提供的特殊服务便可能不在操作发生的时候到达。

参考文档

https://wenku.baidu.com/view/5a3f9ec089eb172ded63b718.html

http://www.doc88.com/p-9993777360063.html

https://segmentfault.com/a/1190000006751638