ZStack3.0.2 灯开关设备的TouchLink功能演示及Bug修复

基本概念介绍

TouchLink作为是ZLL针对灯开关设备且无需协调器的一种组网配对过程,该过程属于分布式网络。

在TouchLink组网配对过程中分为发起者(initiator)和对象(target),其中,发起者(initiator)具备地址分发能力,能够为对象分配网络地址和组ID。

在由发起者发起的TouchLink commissioning过程中,通过网间通讯来完成同对象设备的网络参数信息交换,然后启动网络的Join/Rejoin/Resume。

TouchLink根据发起者和对象的设备类型不同主要分为两种情况:

①当路由设备为 启动者, 路由设备 获取到网络信息后,需要以join的方式加入网络(Router Join ED)

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TL_01.jpg

②如果终端设备作为启动设备,则 启动设备(ED)获取到网络信息后,则需要以rejoin的方式加入网络。(ED rejoin Router)

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TL_02.jpg

另外,TouchLink作为一种特殊的分布式安全网络,其过程使用特定的预配置Master link key 并且对物理距离有一定的要求。

TouchLink 预配置的Master Link Key 根据应用场景分认证时用的Master Link Key、通过认证后的商业Master Link Key, Demo中使用的是公开的认证测试Master Link Key:


#defineTOUCHLINK_CERTIFICATION_LINK_KEY 

 {  0xd0, 0xd1,0xd2, 0xd3, 0xd4, 0xd5, 0xd6, 0xd7,\

    0xd8, 0xd9, 0xda, 0xdb, 0xdc, 0xdd, 0xde,0xdf }

小提示:
为了方便对Demo的TouchLink过程数据包进行解密可以将认证测试的Master Link Key添加至Ubiqua的TC Master Key中。

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masterLinkKey.jpg

规范中要求TouchLink过程触发需要保持在20cm范围,代码中通过调整:

#defineTOUCHLINK_WORST_RSSI -40 // dBm

来增加触发距离,如设置成-70dBm。

Demo演示

TouchLink的典型使用场景电池供电的开关设备作为发起者,灯设备作为对象设备,开关设备靠近灯设备发起TouchLink过程,因此,对官方CC2538 Demo演示以这种场景进行。

①编译并下载 SampleSwitch

在打开的SampleSwitch 工程中,选择EndDevice子工程,替换LCD驱动库并在其工程选项中添加INTER_PAN 和BDB_TL_INITIATOR编译选项,如下图所示:

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sw编译选项.jpg

编译并下载至CC2538 开发板。

首先,在Switch设备运行后进入【Config】 - 【TL Initiator】界面,如图所示:


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使能initiator.jpg

按下【OK】键使能Initiator。

然后,将界面切换回【Commissioning】启动界面,等待灯设备,如下图所示:


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swComm.jpg

②编译并下载SampleLight

在打开的SampleLight 工程中,选择Router子工程,替换LCD驱动库并在其工程选项中添加INTER_PAN 和BDB_TL_INITIATOR编译选项,如下图所示:

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light编译选项.jpg

编译并下载至CC2538 开发板。

在Light设备运行后进入【TL Target】界面,按下【OK】键让灯设备进入TouchLink状态持续 30秒,如下图所示:


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lightComm.jpg

然后,在开关设备的【Commissioning】启动界面,按下【OK】键让开关设备启动TouchLink过程,开关设备和灯设备会进行组网配对过程,sniffer截图如下:


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touchLink2538.jpg

官方Demo默认配置下,TouchLink入网成功后,Switch设备进入【App Menu】无法对 Light设备进行开关控制,说明服务发现及绑定过程没有执行成功。

经过调试发现,Swtich设备执行入网的成功后,没有启动Finding&Binding过程,可在TouchLink执行成功后启动Finding&Binding过程,进行如下修改:

void  bdb_reportCommissioningState(uint8 bdbCommissioningState,bool  didSuccess)

{

   …

   case BDB_COMMISSIONING_STATE_TL:
        // Set NWK task to run
        nwk_setStateIdle( FALSE );

        bdbCommissioningModeMsg.bdbCommissioningMode = BDB_COMMISSIONING_TOUCHLINK;

        if(didSuccess)
        {
          bdbAttributes.bdbCommissioningStatus = BDB_COMMISSIONING_SUCCESS;

          //bdbAttributes.bdbCommissioningMode =  BDB_COMMISSIONING_MODE_IDDLE;

          bdbAttributes.bdbCommissioningMode=BDB_COMMISSIONING_MODE_FINDING_BINDING;//增加该行代码


          //Update ZDApp state
#if (ZG_BUILD_RTR_TYPE)
          if(ZG_DEVICE_RTRONLY_TYPE)
          {         
              ZDApp_ChangeState( DEV_ROUTER );
          }
#endif

  …

}

然后对Switch工程编译下载,执行TouchLink过程后,设备能否发起Finding&Binding过程,但依然不能够在【App Menu】对Light设备进行控制,该问题实际是由于在TouchLink过程中,Swtich设备中的地址管理表中没有建立Light设备的信息条目导致的,因此我们Swtich设备收到 Identify Rsp消息后手动将Light设备的信息添加至地址管理表即可,修复代码如下:

void  bdb_ZclIdentifyQueryCmdInd( zclIdentifyQueryRsp_t *pCmd )

{

  …

  //Process the identify query rsp
  //启动周期性的对 identify rsp消息的处理事件
  osal_set_event(bdb_TaskID,  BDB_RESPONDENT_PROCESS_TIMEOUT);


  //将其父设备信息手动添加至地址管理中
  bdbFindingAndBindingAddAddrMgrNode(_NIB.nwkCoordAddress,_NIB.nwkCoordExtAddress); //增加该行代码

  …

}
 uint8 bdbFindingAndBindingAddAddrMgrNode( uint16 nwkAddr,  uint8 *pMacAddr ){
  uint8 sta= SUCCESS;

  AddrMgrEntry_t entry;
  entry.nwkAddr =  nwkAddr;
  entry.user = ADDRMGR_USER_BINDING;
  AddrMgrExtAddrSet(entry.extAddr, pMacAddr);


  //Add it as bind entry
  if(AddrMgrEntryUpdate(&entry) == FALSE){
    sta= FAILURE;
  }

  return sta;
}

另外,在Swtich设备收到IEEE Addr Rsp处理函数中bdb_ProcessIEEEAddrRsp()的端点参数异常,也需要进行修改,具体修改代码如下:

void  bdb_ProcessIEEEAddrRsp(zdoIncomingMsg_t *pMsg)
{

  ZDO_NwkIEEEAddrResp_t*pAddrRsp = NULL;
  bdbFindingBindingRespondent_t*pCurr = NULL;

  pAddrRsp= ZDO_ParseAddrRsp(  pMsg );


  if(pAddrRsp == NULL)
  {
    return;
  }

  bdb_setEpDescListToActiveEndpoint();



  // pCurr =  bdb_findRespondentNode(bdb_FindingBindingTargetSimpleDesc.EndPoint,  pAddrRsp->nwkAddr);
  pCurr= bdb_findRespondentNode(bdb_CurrEpDescriptorList->epDesc->endPoint,  pAddrRsp->nwkAddr); //修改后的代码



  //Does the entry exist and we were  waiting an IEEE addr rsp from this device?

  //收到的ieee addr rsp消息,源设备是待处理的 respondent设备 且 其ieee 地址不存在

  if((pCurr != NULL) && (pCurr->attempts > FINDING_AND_BINDING_MISSING_IEEE_ADDR))
  {
   …
  }
}

做上述修改后,Switch设备端就可以在TouchLink完成后,正常的执行对灯端设备的Finding&Binding过程,当服务发现及绑定成功后,即可通过Switch设备控制Light设备的LED1进行亮灭状态切换,sniffer截图如下所示:


ZStack3.0.2 灯开关设备的TouchLink功能演示及Bug修复_第10张图片
touchLink问题.jpg

代码上述修改后,同一个Swtich 设备对第二个灯进行TouchLink 及Finding&Binding 基本正常。

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