ZigBee
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ZigBeeTM是一種無線網路協定，主要由ZigBee Alliance制定，底層是採用 IEEE 802.15.4 標準規範的媒體存取層與實體層。主要特色有低速、低耗電、支援大量網路節點、支援多種網路拓樸。
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[编辑] 縮寫與用語解釋
- AF - Application Framework。
- APL - Application Layer。
- APS - Application Support sublayer。
- MAC - Medium Access Control layer。
- NWK - ZigBee Network layer。
- PHY - Physical layer。
- WPAN - Wireless Personal Area Network。為IEEE 802.15族系所規範的一系列無線個人區網標準。
- ZC - ZigBee Coordinator。
- ZDO - ZigBee Device Object。
- ZED - ZigBee EndDevice。
- ZR - ZigBee Router。
[编辑] 協定層與標準說明
ZigBee協定層從下到上分別為實體層(PHY)、媒體存取層(MAC)、網路層(NWK)、應用層(APL)等。網路裝置的角色可分為ZigBee Coordinator、ZigBee Router、ZigBee EndDevice等三種。支援網路拓樸有Star、Tree、Mesh等三種。
[编辑] 網路層(NWK)
網路層負責以下工作：
- 加入與離開某個網路
- 將封包作安全性處理
- 繞送封包到目標節點
- 找尋並維護節點間的繞徑路線
- 搜尋鄰節點
- 儲存相關鄰節點資訊
ZigBee Coordinator額外工作：
- 發起一個網路
- 設定各項網路參數
- 分派網路位址並規範網路位址分發原則
[编辑] NWK Primitives
- NLDE-DATA
- NLME-NETWORK-DISCOVERY
- NLME-NETWORK-FORMATION
- NLME-PERMIT-JOINING
- NLME-START-ROUTER
- NLME-JOIN
- NLME-DIRECT-JOIN
- NLME-LEAVE
- NLME-RESET
- NLME-SYNC
- NLME-GET
- NLME-SET
ZigBee V1.1新增：
- NLME-ROUTE-ERROR
- NLME-ROUTE-DISCOVERY
[编辑] 應用層(APL)
ZigBee應用層包含應用程式支援子層(APS)、應用程式架構(AF)、ZigBee裝置管控物件(ZDO)與各廠商定義的應用程式物件。
[编辑] 應用程式支援子層(APS)
APS子層是負責上層應用程式物件與下層網路層的協調。其工作有：
- 維護Binding表，這是用來配對兩網路節點間所需服務的對應表。
- 轉發已配對裝置間的訊息。
- 處理64位元IEEE位址與16位元NWK位址間的對應。
ZigBee V1.1新增：
- 群播位址定義，移除與過濾群播訊息。
- 封包分割與重組，可靠資料遞送機制。
[编辑] APS Primitives
- APSDE-Data
- APSME-BIND
- APSME-GET
- APSME-SET
- APSME-UNBIND
- APEME-ESTABLISH-KEY
- APSME-TRANSPORT-KEY
- APSME-UPDATE-DEVICE
- APSME-REMOVE-DEVICE
- APSME-REQUEST-KEY
- APSME-SWITCH-KEY
ZigBee V1.1新增
- APSME-ADD-GROUP
- APSME-REMOVE-GROUP
- APSME-REMOVE-ALL-GROUPS
[编辑] ZigBee裝置管制物件(ZDO)
ZDO可視為應用程式物件之一，所不同的是ZDO專門負責整體系統的管理事務，Endpoint 0必由ZDO使用，且每個節點都一定有此物件。負責工作有：
- 定義或調整本身裝置在網路上的角色(ZC、ZR或ZED)。
- 尋找其他網路節點可用的應用程式服務。
- 起始與回應配對要求。
- 建立兩網路節點間的安全性關係。
[编辑] 版本
[编辑] ZigBee V1.0
這是第一個ZigBee標準公開版，於2005年6月開放下載，文件內記載公布時間為June 27, 2005，內部文件編號為053474r06。
[编辑] ZigBee V1.1
第二個ZigBee標準公開版，於2007年1月開放下載，文件內記載公佈時間為December 1, 2006，內部文件編號為053474r13。又稱為ZigBee 2006。
[编辑] ZigBee V1.2
預定於2007年公佈，又稱為ZigBee Pro、ZigBee 2007，詳情不明。
[编辑] 整理
[编辑] 資訊庫(Information Base)
ZigBee某些層有資訊庫儲存該層所需資訊，共有以下幾種：
- MAC資訊庫(MIB)
- NWK資訊庫(NIB)
- APS資訊庫(AIB)
[编辑] Profile
ZigBee所定義的Profile有兩種：
- Application Profile：針對各種不同應用情境所定義出的概略行為藍圖，如Home Control Lighting(HCL)和Home Automation(HA)。一般所稱的Profile通常是指此種Profile。
- Stack Profile：主要規定通用性的網路參數，如Network Specific、Home Controls(HC)、Building Automation(BA)、Plant Control等Stack Profile。
原則上Application Profile中會說明可採用何種Stack Profile來作為基礎網路建構方案，如HCL中即採用HC作為網路建構方案。
[编辑] 各層定址
- MAC：可採用64位元IEEE位址或16位元NWK位址。
- NWK：16位元NWK位址。
- APS：8位元Endpoint號碼。
[编辑] 外部鏈接
- ZigBee Alliance
- IEEE 802.15.4 WPAN Working Group
- 台灣ZigBee SIG 台灣ZigBee產業推動聯盟
- ZigBee SIG-J ZigBee SIG日本
- Listing of major ZigBee semiconductor suppliers
- ZigBee Wireless Networks for Industrial Systems (white paper)
- ZigBee introduction course ZigBee簡介(英文和荷蘭文)
- Who Needs ZigBee? 闡釋幾種無線協定間的異同，並深入探討ZigBee與其他協定間的不同處
- Palowireless ZigBee Resource Center 新聞、文件與資源
- ZigBee Chatter Slashdot用戶討論ZigBee文件的文件
- OpenBee 一個使用UML開發ZigBee程式的開發套件，並帶有ZigBee協定堆疊軟體
- A ZigBeeTM-subset/IEEE 802.15.4TM Multi-platform Protocol Stack 美國密西西比州立大學所開發的WPAN套件，並不支援完整的ZigBee協定
- Using ZigBee Wireless Networking to Develop Commercial Products
