zigbee协议栈的使用流程

Zigbee协议栈的使用流程

1. 什么是Zigbee协议栈

Zigbee协议栈是一种基于IEEE 802.15.4标准的低功耗、自组织的无线通信协议。它被广泛应用于物联网设备、智能家居、工业自动化等领域。Zigbee协议栈

提供了一套完整的网络协议和通信机制,方便开发者在无线传感器网络中进行通信和数据交换。

2. Zigbee协议栈的使用流程

Zigbee协议栈的使用流程可以分为以下几个步骤:

步骤一:选择Zigbee协议栈

在开始使用Zigbee协议栈之前,首先需要选择合适的Zigbee协议栈。目前市

面上有许多不同的Zigbee协议栈提供商,可以根据自己的需求选择适合的协议栈。

步骤二:准备开发环境

在开始使用Zigbee协议栈之前,需要准备好相应的开发环境。这包括硬件设备、开发工具以及相应的驱动程序。一般来说,开发者需要购买Zigbee芯片和开

发板,并安装相应的开发工具和驱动程序。

步骤三:编写应用程序

一旦准备好开发环境,就可以开始编写Zigbee应用程序了。首先,需要了解Zigbee协议栈的API和接口,理解Zigbee网络的特点和通信机制。然后,根据具

体需求,设计和实现相应的功能模块,例如网络配置、数据传输和安全性等。

步骤四:测试和调试

编写完应用程序后,需要进行测试和调试,以确保程序的正确性和稳定性。可

以通过模拟器或者实际的Zigbee设备进行测试。测试过程中需要注意检查网络连接、数据传输和异常情况处理等方面的功能。

步骤五:部署和运行

在完成测试和调试后,就可以将应用程序部署到真实的Zigbee设备上了。根

据具体的部署场景,可能需要进行设备安装、网络配置和数据监控等工作。一旦部署完成,就可以正式运行Zigbee协议栈,并进行数据交换和通信了。

3. 使用Zigbee协议栈的注意事项

在使用Zigbee协议栈的过程中,需要注意以下几个方面:

•理解Zigbee网络的拓扑结构和层次关系,合理设计网络拓扑和路由规划。

•注意设备之间的信号强度和信号干扰的问题,确保通信质量和稳定性。

•注意电源管理和低功耗设计,以延长设备的电池寿命。

•注意网络安全和数据加密,保护设备和数据的安全性。

•注意遵守相关的法律法规和标准,确保合规性和可靠性。

总结

Zigbee协议栈是一种强大的无线通信协议,可以应用于物联网设备和智能家居

等领域。使用Zigbee协议栈可以方便地实现设备之间的通信和数据交换。但在使

用Zigbee协议栈时,需要注意选择合适的协议栈、准备好开发环境、编写应用程序、进行测试和调试以及部署与运行等流程。同时,也需要注意网络拓扑、信号干扰、电源管理、网络安全和合规性等方面的问题,以确保通信的稳定性、安全性和可靠性。

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。通过使用Zigbee协议栈,可以实现低功耗、短距离和互联互通的物联网应用。

zigbee数据的发送和接收

数据的发送和接收 一、数据的发送 在ZStack2006的协议栈中,我们只需调用函数AF_DataRequest()即可完成数据的发送。 afStatus_t AF_DataRequest( afAddrType_t *dstAddr, endPointDesc_t *srcEP, uint16 cID, uint16 len, uint8 *buf, uint8 *transID, uint8 options, uint8 radius ) 而我们在使用AF_DataRequest() 函数时只需要了解其参数便可以非常灵活的以各种方式来发送数据。AF_DataRequest()函数参数说明如下: *dstAddr---------------------发送目的地址、端点地址以及传送模式 *srcEP -----------------------源端点 cID ---------------------------簇ID len ---------------------------数据长度 *buf -------------------------数据 *transID --------------------序列号 options ----------------------发送选项 radius -----------------------跳数 *dstAddr决定了消息发送到那个设备及那个endpoint,而簇ID(cID)决定了设备接收到信息如何处理。簇可以理解为是一种约定,约定了信息怎么处理。 重要参数说明: 1、地址afAddrType_t typedef struct { union { uint16 shortAddr; //短地址 }addr; afAddrMode_taddrMode; //传送模式 byteendPoint; //端点号 }afAddrType_t; 2、端点描述符endPointDesc_t typedef struct { byteendPoint; //端点号 byte*task_id; //那一个任务的端点号 SimpleDescriptionFormat_t*simpleDesc;//简单的端点描述afNetworkLatencyReq_tlatencyReq; }endPointDesc_t; 3、简单描述符SimpleDescriptionFormat_t typedef struct

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 LED 5. 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。除非你要做协议研究。每个厂商的协议栈有区别,也就是函数名称和参数可能有区别,这个要看具体的例子、说明文档。 怎么使用 ZigBee 协议栈?举个例子,用户实现一个简单的无线数据通信时的一般步骤: 1、组网:调用协议栈的组网函数、加入网络函数,实现网络的建立与节点的加入。 2、发送:发送节点调用协议栈的无线数据发送函数,实现无线数据发送。 3、接收:接收节点调用协议栈的无线数据接收函数,实现无线数据接收。 是不是看上去很简单啊,其实协议栈很多都封装好了,下面我们大概看看无线发送函数: 1. afStatus_t AF_DataRequest( afAddrType_t *dstAddr, 2. afStatus_t AF_DataRequest( afAddrType_t *dstAddr, 2. endPointDesc_t *srcEP, 3. endPointDesc_t *srcEP, 3. uint16 cID, 4. uint16 cID, 4. uint16 len, 5. uint16 len, 5. uint8 *buf, 6. uint8 *buf,

ZigBee协议栈初始化网络启动流程图

ZigBee协议栈初始化网络启动流程 ZigBee的基本流程:由协调器的组网(创建PAN ID),终端设备和路由设备发现网络以及加入网络。 基本流程:main()->osal_init_system()->osalInitTasks()->ZDApp_Init(),进协议栈初始化函数ZDApp_Init()。 1.1 进入程序入口main()。 ZMain.c中 C++ Code int main( void ) { // Turn off interrupts osal_int_disable( INTS_ALL ); // Initialization for board related stuff such as LEDs HAL_BOARD_INIT(); // Make sure supply voltage is high enough to run zmain_vdd_check(); // Initialize board I/O InitBoard( OB_COLD ); // Initialze HAL drivers HalDriverInit(); // Initialize NV System osal_nv_init( NULL ); // Initialize the MAC ZMacInit();

// Determine the extended address zmain_ext_addr(); // Initialize basic NV items zgInit(); #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 #ifdef WDT_IN_PM1 /* If WDT is used, this is a good place to enable it. */ WatchDogEnable( WDTIMX ); #endif osal_start_system(); // No Return from here

Zigbee协议栈系统事件

系统常用事件处理函数: -按键事件 -接收消息事件 -网络状态改变事件 -绑定确认事件 -匹配响应事件 1、按键事件 Case KEY_CHANGE: 当有按键事件发生的时,调用按键事件处理函数Sample_HandleKeys()来处理按键事件。 在SampleApp例程中按键处理函数处理了以下2件事情 -如果按键1按下,将向网络中的其他设备发送LED闪烁命令 -如果按键2按下,检测组ID号为SAMPLEAPP_FLASH_GROUP的组是否已经注册。如果已经注册,调用aps_RemoveGroup()将其删除;如果没注册就在APS层注册

2、接收消息事件 Case:AF_INCOMING_MSG_CMD: 如果有接收消息事件发生,则调用函数SampleApp_MessageMSGCB(MSG)对接收的消息进行处理。一般的接收消息事件是通过用户自定义的端点输入簇和输出簇来处理的。在LED闪烁命令的发送函数中的输出簇为SAMPLEAPP_FLASH_CLUSTERID,所以在接收消息事件的输入簇中为SAMPLEAPP_FLASH_CLUSTERID即收到LED闪烁命令

3、网络状态改变事件 Case:ZDO_STATE_CHANGE 当有网络状态改变事件发生后,会调用函数SampleApp_NwkState()来处理网络状态改变事件。在SampleApp例程中,网络状态改变事件主要处理了以下事件: -判断设备类型(区分协调器、路由节点、终端节点) -当协调器网络建立成功后或其他类型节点加入网络后点亮led1 -通过调用osal_start_timerEx()设置一个定时事件,当时间到达后启用用户自定义事件SampleApp_Send_PERIODIC_MSG_EVT 备注:在使用过程中这里的3种设备类型不是全选,写一个就可以了,其他的删除

zigbee协议栈的使用流程

Zigbee协议栈的使用流程 1. 什么是Zigbee协议栈 Zigbee协议栈是一种基于IEEE 802.15.4标准的低功耗、自组织的无线通信协议。它被广泛应用于物联网设备、智能家居、工业自动化等领域。Zigbee协议栈 提供了一套完整的网络协议和通信机制,方便开发者在无线传感器网络中进行通信和数据交换。 2. Zigbee协议栈的使用流程 Zigbee协议栈的使用流程可以分为以下几个步骤: 步骤一:选择Zigbee协议栈 在开始使用Zigbee协议栈之前,首先需要选择合适的Zigbee协议栈。目前市 面上有许多不同的Zigbee协议栈提供商,可以根据自己的需求选择适合的协议栈。 步骤二:准备开发环境 在开始使用Zigbee协议栈之前,需要准备好相应的开发环境。这包括硬件设备、开发工具以及相应的驱动程序。一般来说,开发者需要购买Zigbee芯片和开 发板,并安装相应的开发工具和驱动程序。 步骤三:编写应用程序 一旦准备好开发环境,就可以开始编写Zigbee应用程序了。首先,需要了解Zigbee协议栈的API和接口,理解Zigbee网络的特点和通信机制。然后,根据具 体需求,设计和实现相应的功能模块,例如网络配置、数据传输和安全性等。 步骤四:测试和调试 编写完应用程序后,需要进行测试和调试,以确保程序的正确性和稳定性。可 以通过模拟器或者实际的Zigbee设备进行测试。测试过程中需要注意检查网络连接、数据传输和异常情况处理等方面的功能。 步骤五:部署和运行 在完成测试和调试后,就可以将应用程序部署到真实的Zigbee设备上了。根 据具体的部署场景,可能需要进行设备安装、网络配置和数据监控等工作。一旦部署完成,就可以正式运行Zigbee协议栈,并进行数据交换和通信了。 3. 使用Zigbee协议栈的注意事项 在使用Zigbee协议栈的过程中,需要注意以下几个方面:

zigbee协议栈各层的功能

竭诚为您提供优质文档/双击可除zigbee协议栈各层的功能 篇一:zigbee协议栈各层分析 3.4.2协议栈概况 本课题研究的系统zigbee协议栈设计基于 msstate_lRwpan。msstate_lRwpan是由美国密西西比州立大学的Robertb.Reese教授开发的一套zigbee协议的简化实现。该协议栈可用于多种硬件平台,实现了协调器、路由器和精简功能节点之间的树路由、直接消息传输并用静态绑定方法实现了间接路由[[xxxix]]。课题在对该协议栈进行深入分析的基础上,根据本课题中使用硬件平台的实际情况进行修改,将其移植到msp430+cc2420的硬件平台上来。程序使用c语言编写,使用iaR公司的ew430工具作为集成开发环境,编译后下载到目标板的msp430芯片中。 协议栈使用有限状态机(Fsm,Finitestatemachine)的编程方式,在协议的每一层实现单独的有限状态机来跟踪该层的工作状态,整个协议栈采用嵌套调用的方式,上层调

用下层的有限状态机,实现完整协议栈的运行。最顶层的有限状态机是应用程序支持子层(aps)的apsFsm(),需要周期性的调用,以维持整个协议栈正常运行。 经过对msstate_lRwpan协议各层源程序的原理和实现 方法进行分析后发现,在将协议栈从一种硬件平台移植到另外一种硬件平台时,需要修改的主要是物理层(phy)和媒 体接入控制层(mac),这两层与硬件联系紧密,需要针对节点硬件的实际连接方式作较大的修改,涉及的文件主要有 cc2420.c、clockhal.c和 halstack.c等。phy层和mac层屏蔽了硬件的差异,上层协议通过服务接入点(sap,serviceaccesspoint)使用 下层协议提供的服务,透明地完成对硬件的控制,所以网络层(nwk)和应用层(aps)等文件要作的改动较小。 3.4.3物理层phy 物理层是协议的最底层,承担着和外界直接作用的任务。该层定义了物理无线信道和mac子层之间的接口,提供物理层数据服务和管理服务。数据服务负责控制射频收发器的工作,从物理无线信道上收发数据,主要有以下几个方面的功能 [[xl],[xli]]: (1)激活和休眠射频收发器; (2)信道能量检测;

zigbee协议栈深入详解

zigbee协议栈 2010-03-10 15:11 zigbee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 Access Point.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。 数据传输模型: MAC规范定义了三种数据传输模型:数据从设备到网络协调器、从网络协调器到设备、点对点对等传输模型。对于每一种传输模型,又分为信标同步模型和无信标同步模型两种情况。 在数据传输过程中,ZigBee采用了CSMA/CA碰撞避免机制和完全确认的数据传输机制,保证了数据的可靠传输。同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突。 帧结构定义: MAC规范定义了四种帧结构:信标帧、数据帧、确认帧和MAC命令帧。

zigbee技术及应用

Zigbee技术简介及应用 摘要二十一世纪初,信息技术的迅猛发展使人们的生活水平和工作效率极大地提高。近距离内各种设备的无线通讯成为一个研究热点。目前也有着几种发展比较成熟的无线通讯技术。本文介绍的是目前一种比较流行的短距离无线通讯接入技术——Zigbee。这种技术将使短距离无线通讯技术广泛地应用于生产生活中成为可能。介绍完该技术后,通过特定的一个例子SampleApp工程对该技术进行进一步说明,该例子是现的功能是:A、B两个节点,当按下A(或B)节点的按键1时,点亮或熄灭B(或A)节点的LED1灯。 关键词:Zigbee技术;无线通讯技术 1 Zigbee技术概述及其特征 1.1 Zigbee技术概述 ZigBee的名称源于蜜蜂的舞蹈,蜜蜂通过跳ZigZag形状的舞蹈交换各种信息。故将新一代无线通信技术命名为ZigBee。ZigBee过去又称为"HomeRF Lite"、"RF-EasyLink"或"FireFly"无线电技术,目前统称为ZigBee技术。ZigBee是在2004年底才由Zigbee联盟正式发布的一种无线传输协议。2006年12月,该联盟正式推出Zigbee的升级规范——Zigbee2006,也称为“增强型”Zigbee。 Zigbee技术是一种可以实现短距离内双向无线通讯的技术。Zigbee技术以其复杂程度低、能耗低、成本低取胜于其余的短距离无线通讯技术。其主要应用于短距离内,传输速度要求不高的电子通讯设备之间的数据传输和典型的有周期性、间歇性和地反应时间的数据的传输。 Zigbee是IEEE802.15.4技术的商业名称,该技术的核心由其制定。能够在三个不同的频段上通讯。全球通用的频段是2.4-2.484GHz,欧洲采用的频段是868.0-868.66MHz,美国采用的频段是902-928MHz。该技术的高层应用和市场推广由Zigbee联盟负责。目前,该联盟已有180多个成员企业,包括终端产品商,软件供应商和系统集成商。 1.2 Zigbee技术的主要特征 Zigbee技术相对于其他的无线通迅技术,资源消耗更少,复杂性更低,其主要特点有:(1)功耗低:Zigbee终端工作六个月到两年的时间所需要的能量只是普通的两节五号电池的能量。功耗低是Zigbee技术的一个主要特点。 (2)成本低:Zigbee技术成本低是因为其协议简单,因而所需的内存空间小。Zigbee 不仅协议是免专利费的,而且芯片价格低,每块只需要两美元。 (3)较小的传输范围:一般来说,在Zigbee节点的有效传输范围内,普通的办公区域或是家庭都能覆盖到。 (4)数据传输时的可靠性较高:Zigbee技术中避免碰撞的机制可以通过为宽带等预留时隙而避免传送数据时发生竞争或是冲突。并且,通过Zigbee技术发送的每个数据包是否被对方接收都必须得到完全的确认,这就使Zigbee技术在数据传输环节中具有较高的可靠性。 (5)网络容量大:可组成65000个节点的大网。 (6)短时延:Zigbee的响应速度较快,一般从睡眠状态唤醒到工作状态只需要15ms,节点连接进入网络只需要30ms,进一步节约了能源。 2 zigbee协议栈

完整版ZigBee应用层规范

应用层规范概述2.1层,MACIEEE802.15.4 2003标准层和PHYZigBee栈体系包含一系列的层元件,包含ZigBee虽然本节描述了的NWK层。当然也包括ZigBee每个层的元件提供相关的服务功能。栈结构框图。1为ZigBeeAPL栈的其他部分但主要描述图1.1中的层。图 管理平台)(包含子层、ZDOZDO如图1.1所示,ZigBee应用层由三个部分组成,APS 和制造商定义的应用对象。 2.1.1应用支持子层到供应商的应用对象的通层之间,从ZDO提供了这样的接口:在NWK层和APLAPS 。APSMEAPSDE)和APS)管理实体(用服务集。这服务由两个实体实现:APS数据实体((APSDE-SAP);APSDE(1)APSDE通过服务接入点)。APSME服务接入点(APSME-SAPAPSME(2)通过提供在同一个网络中的两个或者更多的应用实体之间的数据通信。APSDE提供多种服务给应用对象,这些服务包含安全服务和绑定设备,并维护管APSME 。理对象的数据库,也就是我们常说的AIB应用层框架2.1.2ZigBee中的应用框架是为驻扎在ZigBee设备中的应用对象提供活动的环境。 最多可以定义240个相对独立的应用程序对象,任何一个对象的端点编号从1到240。还有两个附加的终端节点为了APSDE-SAP的使用:端点号0固定用于ZDO数据接口;另外一个端点255固定用于所有应用对象广播数据的数据接口功能。端点241-254保留(给为了扩展使用)。 Profiles 应用2.1.2.1是一组统一的消息,消息格式和处理方法,允许开发者建立一个可以profiles应用.共同使用的、分布式应用程序,这些应用是使用驻扎在独立设备中的应用实体。这些应用profiles 允许应用程序发送命令、请求数据和处理命令和请求。簇2.1.2.2在特和向设备流入。簇标识符可用来区分不同的簇,簇标识符联系着数据从设备流出,范围内,簇标识符是唯一的。profiles 殊的应用设备对象2.1.3ZigBeeprofile设备,描述了一个基本的功能函数,这个功能在应用对象、ZigBee设备对象(ZDO)位于应用框架和应用支持子层之间。它满足所有在ZDOAPS之间的提供了一个接口。和还有以下作用:协议栈中应用操作的一般需要。ZDOZigBee )。NWK1)初始化应用支持子层(APS),网络层(),安全服务规范(SSS()从终端应用中集合配置信息来确定和执行发现、安全管理、网络管理、以及绑定(2 管理。 描述了应用框架层的应用对象的公用接口以控制设备和应用对象的网络功能。在ZDO,APSDE-SAP终端节点0, ZDO提供了与协议栈中低一层相接的接口,如果是数据是通过公用接

ZigBee的应用层

目录 1、概述 (1) 1、1、应用支持子层(APS) (3) 1、2、ZigBee 设备对象(ZDO ) (3) 1、2、1、设备发现 (4) 1、2、2、服务发现 (4) 1、2、3、制造商所定义得应用对象 (4) 2、应用支持子层(APS) (4) 2、1、概述 (4) 2、2、APS 数据实体APSDE (5) 2、3、APS 管理实体APSME (5) 2、4、服务规范 (6) 2、4、1、APS数据服务 (7) 2、4、2、APS 管理服务........................................ 16. 2、4、2、1、绑定原语....................................... 1.7. 2、4、2、2、信息库维护.................................... 2.0. 2、4、2、 3、组管理......................................... 23. 2、5、帧格式....................................................... 2.5.... 2、5、1、通用得APDU帧格式 (25) 2、5、2、不同帧类型得格式..................................... 28. 2、6、功能描述.................................................... 30... 2、6、1、永久数据.............................................. 30..

TIZstack协议栈开发环境和工作流程

TI Z-stack协议栈开发环境和工作流程 By KuangJunBin KuangJunBin:如您对本项目感兴趣或者有任何疑问,欢迎与我一起探讨:.谢谢您的阅读 系统软件设计是在硬件设计的基础上进行的,良好的软件设计是实现系统功能的重要环节,也是提高系统性能的关键所在.节点设计基于通用性及便于开发的考虑,移植了TI 公司的Z-Stack协议栈,其主要特点就是其兼容性,完全支持IEEE 802. 15. 4/ZigBee的CC2430片上系统解决方案.Z-S tack还支持丰富的新特性,如无线下载,可通过ZigBee网状网络Mesh Network下载节点更新. 图 ZigBee节点开发环境 TI的Z-Stack装载在一个基于IAR开发环境的工程里.强大的IAR Embedded Workbench除了提供编译下载功能外,还可以结合编程器进行单步跟踪调试和监测片上寄存器、Fl ash数据等.Z-Stack根据IEEE 802. 和ZigBee标准分为以下几层:APIApplication Programming Interface,HAL Har dware Abstract Layer,MACMedia Access Control, NWKZi

gbee Network Layer,OSALOperating System Abstract Sy stem,Security,Service,ZDOZigbee Device Objects.使用IAR打开工程文件后,即可查看到整个协议栈从HAL层到APP 层的文件夹分布.该协议栈可以实现复杂的网络链接,在协 调器节点中实现对路由表和绑定表的非易失性存储,因此网络具有一定的记忆功能. Z-Stack采用操作系统的思想来构建,采用事件轮循机制,当各层初始化之后,系统进入低功耗模式,当事件发生时,唤醒系统,开始进入中断处理事件,结束后继续进入低功耗 模式.如果同时有几个事件发生,判断优先级,逐次处理事件.这种软件构架可以极大地降级系统的功耗. 整个Z-stack的主要工作流程,大致分为系统启动,驱动初始化,OSAL初始化和启动,进入任务轮循几个阶段,下面将逐一详细分析. 图 Z-Stack系统运行流程图 Figure . The Flow Chart of Z-Stack 系统初始化 系统上电后,通过执行ZMain文件夹中的ZSEG int main 函数实现硬件的初始化,其中包括关总中断osal_int_disab

ZigBee协议栈学习总结

ZigBee协议栈学习笔记 1、CC2530的Flash为非易失性存储器,能保存必要数据,以便在设备重启后直接使用,使 用此功能可以保存具体的网络参数。 2、CC2530协议栈例程模板中,SampleAPP.c文件相当于CC2430模板中sapi.c文件。 3、CC2530引脚的寄存器介绍(即PxDIR、PxSEL、PxINP等语句的意思)

P0和P1 是完全的8 位端口,而P2 仅有5 位可用,作为缺省的情况,每当复位之后,所有的数字输入/输出引脚都设置为通用输入引脚。在任何时候,要改变一个端口引脚的方向,就使用寄存器PxDIR 来设置每个端口引脚为输入或输出。因此只要设置PxDIR 中的指定位为1,其对应的引脚口就被设置为输出了。用作输入时,通用I/O 端口引脚可以设置为上拉、下拉或三态操作模式,作为缺省的情况,复位之后,所有的端口均设置为带上拉的输入,。要取消输入的上拉或下拉功能,就要将PxINP 中的对应位设置为1。普通I/O就是作为输入输出接口,外设功能时就是将io作为外设与外部链接得接口,具体用什么,要根据实际需要,比如你要控制继电器,io作为普通功能输出就可以。要是使用串口,io就要作为外设接口与外通讯。GPIO-P0,P1,P2,P0-P1是8个,P2为5位,逻辑电平高低1,0,外设IO,就是定时器1,3,4和USART0 ,USART1,和ADC (P0口)。外设IO位置是固定的管脚。 例子:设置P1.0、P1.1、P1.4引脚输出代码。(写成P1DIR = 0x13也行) 4、LED灯、按键等一些基础硬件引脚定义在HAL-Target-CC2530EB -Config-hal_board_cfg.h 头文件中,如下图所示要修改预定义的三个地方,BV(0)为该引脚所在的位,在第几位BV后面数字为几(可查看该变量定义,为0x01向左移动n位,该变量用于后面运算),后面两个变量一个控制引脚的端口号,一个为引脚端口号的方向选择。 5、按下按键启动协调器设备并且开启网络,他的代码初始化的时候代码是跟自动启动的设 备并开启网络的代码初始化是一样的,但是为什么他没有在初始化的时候启动:因为按

OSAL的工作原理

OSAL的工作原理 ZigBee 协议栈依据IEEE 802.15.4 标准和ZigBee 协议规范。ZigBee 网络中的各种操作需要,利用协议栈各层所提供的原语操作来共同完成。原语操作的实现过程往往需要向下一层发起一个原语操作并且通过下层返回的操作结果来判断出下一条要执行的原语操作。IEEE 802 .15 .4 标准和ZigBee 协议规范中定义的各层原语操作多达数十条,原语的操作过程也比较复杂,它已经不是一个简单的单任务软件。对于这样一个复杂的嵌入式通信软件来说,其实现通常需要依靠嵌入式操作系统来完成。 挪威半导体公司Chipcon( 目前已经被TI 公司收购)作为业界领先的ZigBee 一站式方案供应商,在推出其CC2530 开发平台时,也向用户提供了自己的ZigBee 协议栈软件-Z-Stack 。这是一款业界领先的商业级协议栈,使用CC2530 射频芯片,可以使用户很容易的开发出具体的应用程序来。Z-Stack 使用瑞典公司IAR 开发的IAR Embedded Workbench for MCS .51 作为它的集成开发环境。Chipcon 公司为自己设计的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。对于用户来说,除了能够看到这个调度程序外,其它任何协议栈操作的具体实现细节都被封装在库代码中。用户在进行具体的应用开发时只能够通过调用API 接口来进行,而无权知道Zig,Bee 协议栈实现的具体细节。

Z-Stack1.4.3及以后的版本中引入了一个OSAL(Operating System Abstraction Layer 操作系统抽象层),但在我们整个的ZigBee协议栈的结构图中,我并没有能够发现这个层在哪个位置。但是整个的协议栈都要在OS的基础上才能运行。OSAL和我们通常所说的RTOS,pc上的操作系统还是有很大的不同,ZigBee2006中只是利用了操作系统的概念和思想,利用OS把Z-Stack软件组件从特殊的处理过程相分离,并将软件成分保护了起来。它提供了如下的管理功能: ◆任务的注册、初始化、开始 ◆任务间的消息交换 ◆任务同步 ◆中断处理 ◆时间管理 ◆内存分配 OSAL主要是这样一种机制,一种任务分配资源的机制,从而形成了一个简单多任务的操作系统。首先,osal初始化系统,包括软件系统初始化和资源初始化.其中软件系统初始化就是初始化一些变量,比如osal重要的组成部分任务表,任务结构体和序列号.资源初始化主要包括内存,中断,NV等各种设备模块资源.这就和我们嵌入式系统中的RTOS操作系统μC/OS-II有了很大的相似处。μC/OS-II中也是

ZigBee2021协议栈的无线传感执行网络构建

ZigBee2021协议栈的无线传感执行网络构建 1.1 ZigBee技术概述 ZigBee技术是一种短距离、低速率的无线通信技术。由于其短距离、低速率及能够实时定位等特点,被广泛应用于医疗、智能家居、智能建筑、工业自动化、智能空间等领域。 1.2 ZigBee2006协议栈简析 ZigBee通信协议的基础是IEEE 802.15.4。这是IEEE无线个人区域网工作组的一项标准,被称作IEEE 802.15.4标准。该标准定义了物理层(PHY)和媒体访问操纵层(MAC)的标准。ZigBee联盟那么定义了ZigBee协议的网络层(NWK)、应用层(APL)和安全服务规范。TI/Chipcon公司在IEEE 802.15.4标准和ZigBee联盟所推出的ZigBee2006规范的基础上,公布了全功能的ZigBee2006协议栈,并通过了ZigBee联盟的认证。该协议栈全部用C语言编写,免费提供给用户,同时向后兼容。该协议栈在结构上分为应用层、网络层、安全层、MAC层和物理层,每一层的函数都严格按照IEEE 802.15.4标准和ZigBee2006规范所规定的原语格式编写。与此同时,在协议栈内部还嵌入了一个操作系统,用于对任务进行统一的调度。关于用户而言,只需要了解应用层函数并进行恰当的调用,就能够构建功能完善、性能稳固的ZigBee无线网络。 2 系统方案设计

ZigBee无线传感执行网络必须要有一个和谐器作为整个网络的传输与操纵中心,另外还要有假设干路由器和终端节点。它有3种最差不多的连接方式:星状连接、网状连接和串状连接,如图1所示。 星状连接方式比较简单,只能组建包含较少节点的无线网络,各个终端节点通过和谐器实现网络连接。网状连接中任意节点之间都能够传递信息。串状连接中增加了假设干路由器,用于对数据进行转发。 在ZigBee2006全功能协议栈中,网络连接方式的选择可通过在nwk_globals.c和nwk_globals.h中对 STACK_PROFILE_ID的设置来实现。STACK_PRO-FILE_ID有3种量,分别对应着星状连接、网状连接和树状连接网络。 系统在nwk_globals.h中加入如下语句,从而在家庭环境中构建星状结构的ZigBee无线传感执行网络: #define STACK_PROFILE_ID GENERIC_STAR 系统的整体结构如图2所示。

ZigBee的应用层

. 目录 1、概述 (2) 1.1、应用支持子层(APS) (3) 1.2、ZigBee设备对象(ZDO) (3) 1.2.1、设备发现 (3) 1.2.2、服务发现 (3) 1.2.3、制造商所定义的应用对象 (4) 2、应用支持子层(APS) (4) 2.1、概述 (4) 2.2、APS数据实体APSDE (4) 2.3、APS管理实体APSME (4) 2.4、服务规范 (5) 2.4.1、APS数据服务 (5) 2.4.2、APS管理服务 (10) 2.4.2.1、绑定原语 (11) 2.4.2.2、信息库维护 (12) 2.4.2.3、组管理 (14) 2.5、帧格式 (16) 2.5.1、通用的APDU帧格式 (16) 2.5.2、不同帧类型的格式 (17) 2.6、功能描述 (18) 2.6.1、永久数据 (18) 2.6.2、绑定 (18) 2.6.3、组寻址 (19) 2.6.4、重传 (20) 2.6.5、分段的传输 (20) 2.7、应用支持子层状态值 (20) 参考书籍 (21) ZigBee的应用层协议格式

层通信,从而实现对这些层的初始化和配置。附属在端口0的对象被称为ZigBee设备对象

(ZDO)。端口255用于向所有端口的广播。端口241~254是保留端口。 所有端口都使用应用支持子层(APS)提供的服务。APS通过网络层和安全服务提供层与端口相连接,并为数据传送、安全和绑定提供服务,因此能够适配不同单兼容的设备,如带灯的开关。 APS使用网络(NWK)层提供的服务。NWK负责设备到设备的通信,并负责网络中设备初始化所包含的活动、消息路由和网络发现。应用层可以通过ZigBee设备对象(ZDO)对网络层参数进行配置和访问。 再从图1中观察可以发现,ZigBee应用层框架包括应用支持子层(APS)、ZigBee设备对象(ZDO)和制造商所定义的应用对象。 1.1、应用支持子层(APS) ZigBee协议栈中应用层(APL)的APS提供了在NWK层和APL层之间及从ZDO到供应商的应用对象的通用服务集的接口。这种服务由两个实体APSDE和APSME实现。 1.2、ZigBee设备对象(ZDO) ZDO代表着一个基本的功能函数类,这个功能在应用对象、设备模式与APS之间提供了一个接口。ZDO位于应用框架与应用支持子层之间,它满足所有在ZigBee协议栈中应用操作的一般需要,具有以下作用: ●初始化应用支持子层(APS)、网络层(NWK)、安全服务规范(SSS); ●从终端应用中集合配置信息来确定和执行发现、安全管理、网络管理和绑定管理。 ZDO描述了应用框架层应用对象的公用接口以控制设备和应用对象的网络功能。在终端端口0,ZDO提供了与协议栈中低一层相接的接口,如果是数据,则通过APSDE-SAP;如果是控制信息,则通过APSME-SAP。在ZigBee协议栈的应用框架中,ZDO公用接口提供设备、发现、绑定、安全等功能的地址管理。 1.2.1、设备发现 设备发现,是一个ZigBee设备发现其他ZigBee设备的过程。有两种形式的设备发送请求:IEEE地址请求和网络地址请求。IEEE地址请求是单播到一个特定的设备且假定网络地址已知;网络地址请求是广播且携带一个已知的IEEE地址作为数据负载。 1.2.2、服务发现 服务发现是一个已知设备被其他设备发现的过程。服务发现通过在一个已知设备的每个端口发送查询或通过使用一个匹配服务功能(广播或单播)。服务发现可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,设备提供的某种服务可能不好在发现操作时到达,致使服务可能无法访问。

ZigBee的应用层

目录

ZigBee的应用层协议格式本篇内容 ●ZigBee协议应用层的概述; ●主讲应用层(APL)下的应用支持子层(APS)规范;

从应用的角度看,通信的本质就是端口到端口的连接(例如,一个带开关组件的设备与

带一个或多个灯组件的设备进行通信,目的是点亮这些灯)。端口之间的通信是通过簇的数据结构实现的。这些簇是应用对象之间共享信息所需要的全部属性的容器,特殊应用中的簇在模板中有定义。 每个接口都能接收或发送簇格式的数据,一共有两个特殊的端口,即端口0和端口255.端口0用于整个ZigBee设备的配置和管理。应用程序可以通过端口0与ZigBee堆栈的其他层通信,从而实现对这些层的初始化和配置。附属在端口0的对象被称为ZigBee设备对象(ZDO)。端口255用于向所有端口的广播。端口241~254是保留端口。 所有端口都使用应用支持子层(APS)提供的服务。APS通过网络层和安全服务提供层与端口相连接,并为数据传送、安全和绑定提供服务,因此能够适配不同单兼容的设备,如带灯的开关。 APS使用网络(NWK)层提供的服务。NWK负责设备到设备的通信,并负责网络中设备初始化所包含的活动、消息路由和网络发现。应用层可以通过ZigBee设备对象(ZDO)对网络层参数进行配置和访问。 再从图1中观察可以发现,ZigBee应用层框架包括应用支持子层(APS)、ZigBee设备对象(ZDO)和制造商所定义的应用对象。 、应用支持子层(APS) ZigBee协议栈中应用层(APL)的APS提供了在NWK层和APL层之间及从ZDO到供应商的应用对象的通用服务集的接口。这种服务由两个实体APSDE和APSME实现。 、ZigBee设备对象(ZDO) ZDO代表着一个基本的功能函数类,这个功能在应用对象、设备模式与APS之间提供

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