1、Zigbee 体系Zigbee 的体系结构由称为层的各模块组成。每一层为其上一层提供特定的服务:即由于数据服务实体提供数据传输服务;管理实体提供所有的其他管理服务。每个服务实体通过相应的服务接入点(SAP)为其上层提供一个接口,每个服务接入点通过服务原语来完成所对应的功能。 Zigbee 网络体系结构IEEE 仅处理低级 MAC 层和物理层协议,因此 zigbee 联盟对其网络层协议和 API 进行了标注化,zigbee 联盟还开发了安全层。Zigbee 物理层物理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物理层管理服务物理层数据服务从无线物理信道上收发数据。物理管理
2、服务维护一个由物理层相关数据组成的数据库。物理层内容:(1) zigbee 的激活(2) 当前信道的能量检测(3) 接收链路服务质量信息(4) Zigbee 信道接入方式(5) 信道频率选择(6) 数据传输和接收MAC 层:MAC 层负责处理所有的物理无线信道访问,并产生网络信号、同步信号;支持 PAN连接和分离,提供两个对等 MAC 实体之间可靠的链路。MAC 层数据服务:保证 MAC 协议数据单元在物理层数据服务中正确收发MAC 层管理服务:维护一个存储 MAC 子层协议状态相关信息的数据库。MAC 层功能“(1) 网络协调器产生信标;(2) 与信标同步(3) 支持 PAN 链路的建立和断
3、开(4) 为设备的安全性提供支持(5) 信道接入方式采用免冲突载波检测多址接入(CSMA-CA)机制(6) 处理和维护保护时隙(GTS)机制(7) 在两个对等的 MAC 实体之间提供一个可靠的通信链路网络层Zigbee 协议栈的核心部分在网络层,网络层主要实现节电加入或离开网络、接收或抛弃其他节点、路由查找及传送数据等功能,支持 Cluster-Tree 等多种路由算法,支持星行、树形、网络拓扑结构。下图为拓扑结构网络层功能(1) 网络发现(2) 网络形成(3) 容许设备连接(4) 路由器初始化(5) 设备网络连接(6) 直接将设备同网络连接(7) 断开网络连接(8) 重新复位设备(9) 接收
4、机同步(10) 信息库维护应用层Zigbee 应用层框架包括应用支持层( ASP) 、zigbee 设备对象(ADO)和制造商所定义的应用对象应用支持层的功能包括:维持绑定表、在绑定的设备之间传送消息。所谓绑定就是基于两台设备的服务和需求将他们匹配地连接起来Zigbee 设备对象的功能包括:定义设备在网络中的角色(如 zigbee 协调器和终端设备) ,发起和响应绑定请求,在网络设备之间建立安全机制。Zigbee 设备对象还负责发现网络中的设备,并且决定向他们提供何种应用服务。Zigbee 应用层除了提供一些必要函数以及为网络层提供合适的服务接口外,一个重要的功能是应用者可在这层定义自己的应用对象。