Zigbee协议栈中文说明

Zigbee协议栈是基于IEEE 802.15.4标准构建的，主要针对低功耗、短距离的无线通信。它包含了物理层(PHY)和介质访问控制层(MAC)，以及网络层(NWK)、应用层和安全服务提供层。Zigbee设备的类型分为协调器、路由器和终端设备，每种设备的角色和功能都有所不同。 1. **Zigbee堆栈层** - **PHY层**：定义了无线射频特性，如2450MHz和868/915MHz波段的射频信号，支持不同的数据速率和信道。 - **MAC层**：负责设备间的一跳数据通信，同步网络，处理关联与去关联，提供MAC层安全，确保设备间的可靠链接。 - **网络层(NWK)**：处理设备到设备的通信，包括网络初始化、消息路由和网络发现，允许应用层通过Zigbee设备对象(ZDO)配置和访问网络参数。 - **应用层**：定义了设备的应用环境、设备类型和簇，确保不同供应商设备的互操作性。 - **安全服务提供层**：提供安全机制，如AES加密，通过信任中心分配安全密钥。 2. **Zigbee设备和模板** - 设备基于特定模板，可能是公共或私有的，模板定义了设备的应用环境、设备类型和通信簇。 - 应用对象以端点形式实现，每个端点都可以发送或接收簇格式的数据，端点0用于设备配置和管理，端点255用于广播，241-254为预留端点。 3. **服务接入点(SAP)** - SAP是各层与802.15.4 MAC层交互的接口，提供了数据实体接口和管理实体接口，前者提供常规数据服务，后者则提供对内部层参数的访问和管理。 4. **Zigbee安全性** - 安全机制由安全服务提供层提供，系统安全在模板级别定义，所有层（MAC、网络、应用）都可能被保护，共享安全密钥以减少存储需求。 - 信任中心是分配网络安全密钥的可信设备，执行安全初始化和配置。 5. **设备类型** - **Zigbee协调器**：启动和配置网络，管理绑定表格，支持关联，可作为信任中心。 - **Zigbee路由器**：支持关联，转发消息给其他设备，可存在于网格或星型网络中。 - **Zigbee终端设备**：通常不具备路由功能，只能与路由器或协调器通信。 6. **堆栈容量与设备资源** - Zigbee堆栈功能多样，需要相当的存储器资源。规范定义了三种设备类型，以满足不同功能需求和存储限制。 Zigbee协议栈是一个复杂而全面的无线通信体系，旨在为低功耗设备提供高效、安全的网络通信。其设计考虑了设备的多样性和资源限制，同时保证了网络的稳定性和互操作性。通过理解Zigbee的堆栈结构和组件，开发者可以更好地设计和实现基于Zigbee技术的无线系统。