《物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備裝調(diào)與維護(hù)》課件-3.4 ZigBee協(xié)議

ZigBee協(xié)議ZigBee協(xié)議框架相對(duì)于常見的無線通信標(biāo)準(zhǔn)，ZigBee協(xié)議比較緊湊、簡單，從總體框架來看，可以分為三個(gè)基本層次：物理層/數(shù)據(jù)鏈路層、ZigBee堆棧層和應(yīng)用層，物理層/數(shù)據(jù)鏈路層位于最底層，應(yīng)用層位于最高層，ZigBee協(xié)議的架構(gòu)如圖4-4所示。各層的基本功能如下：ZigBee協(xié)議主要特征（1）省電。（2）可靠。（3）廉價(jià)。（4）短時(shí)延。（5）大網(wǎng)絡(luò)容量。（6）安全。ZigBee協(xié)議框架1.物理層概述物理層的主要功能是通過射頻固件以及射頻硬件，在MAC層與物理射頻信道之間提供接口。物理層數(shù)據(jù)服務(wù)包括以下五方面的功能：①激活和休眠射頻收發(fā)器；②信道能量檢測（energydetect）；③檢測接收數(shù)據(jù)包的鏈路質(zhì)量指示（linkqualityindication，LQI）；④空閑信道評(píng)估（clearchannelassessment，CCA）；⑤收發(fā)數(shù)據(jù)。ZigBee網(wǎng)絡(luò)層2.網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)規(guī)范網(wǎng)絡(luò)層包含網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)實(shí)體(NLDE)和網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體(NLME)，NLDE通過網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)實(shí)體服務(wù)接入點(diǎn)(NLDE-SAP)提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，NLME通過網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體服務(wù)接入點(diǎn)(NLME-SAP)提供管理服務(wù)。NLME利用NLDE完成一些管理任務(wù)和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)信息庫(NIB)，網(wǎng)絡(luò)層的結(jié)構(gòu)與接口如圖所示。ZigBee網(wǎng)絡(luò)層3.網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)幀格式在ZigBee網(wǎng)絡(luò)層中，存在著以下幾種幀：數(shù)據(jù)幀、路由請求命令幀、路由回答命令幀、路由失敗命令幀和離開網(wǎng)絡(luò)命令幀。其一般幀結(jié)構(gòu)如表4.4所示：字節(jié)：22211可變長度控制幀目的地址源地址廣播半徑廣播序列號(hào)幀負(fù)荷路由信息網(wǎng)絡(luò)層頭部網(wǎng)絡(luò)層負(fù)荷ZigBee網(wǎng)絡(luò)層①幀控制：標(biāo)識(shí)了幀的類型、所用的協(xié)議類型以及是否采取了安全措施；②目的地址/源地址：此幀接收節(jié)點(diǎn)和發(fā)送節(jié)點(diǎn)的16位網(wǎng)絡(luò)地址，16位網(wǎng)絡(luò)地址在網(wǎng)絡(luò)或連接建立時(shí)己經(jīng)分配好；③廣播半徑：表示節(jié)點(diǎn)發(fā)信機(jī)發(fā)射信號(hào)可以被接收到的范圍；④廣播