ZigBee无线网络和收发器三章.-..docVIP

3.5 应用层（Application Layer） 应用层（APL）是在ZigBee无线网络协议栈中最高的一层。应用层包含三个组成部分，见下图3.44：应用支持子层（APS），ZigBee设备对象（ZDO），以及应用层框架（AF）。 应用支持子层（APS）提供了网络层（NWK）和应用层（APL）之间的接口。该层和所有较低层相似，支持两种服务：数据和管理服务。APS层数据服务由APS数据实体（APSDE）通过APSDE服务接入点（APSDE-SAP）提供。管理功能由APS管理实体（APSME）通过APSME服务接入点（APSME-SAP）提供。 APS子层的常量和属性分别始于apsc和aps。APS属性包含在APS信息库（APS IB或AIB）中。APS常量和属性列表由ZigBee协议栈规范提供[3]。 ZigBee应用层框架（AF）是为驻扎在ZigBee设备中的应用对象控制和管理协议栈各层提供活动的环境。应用对象由制造商开发，也正是在这里定制了基于各种不同应用的设备。在一个设备中可以有多达240个应用对象。 应用对象使用APSDE-SAP在应用对象节点之间发送和接收数据（图3.44）。每个应用对象都有一个专有的终端节点地址（端点1—端点240）。端点0用于ZDO。端点地址255被设置用来广播消息到所有的应用对象。设定终端地址允许多个设备共享同一频段。在2.1.4节的灯控制例程中，多个灯连接在同一个频段里。每个灯都有一个专用的端点地址，并且能够独立的打开或关闭。 ZigBee设备对象（ZDO）提供了APS子层和应用层框架（AF）之间的接口。ZDO包含了所有运行在ZigBee协议栈上的应用所共有的功能。例如，定义设备属于ZigBee协调器、路由器或终端设备三种逻辑类型之一就是ZDO的职责。ZDO使用原语来执行它的任务，并通过APSME-SAP进入APS子层管理实体。应用层框架（AF）通过ZDO公共接口与ZDO相互作用。 关于应用层框架（AF）、ZDO和APS子层的细节的详细回顾见于以下三节。 ·3.5.1 应用层框架（AF） ZigBee标准提供了在开发应用时使用应用profiles的选项。应用profiles的使用使得不同开发商开发的基于某种特定应用的产品之间有更多的共同使用性。比如，在灯控制情景中，如果两个开发商使用同一个应用profiles来开发他们的产品，一个开发商制造的开关将能够打开或关闭另一个开发商制造的灯。应用profiles也是基于ZigBee profiles的。 每个应用profiles都由一个被称作profile标识符的16位数值所标记的。只有ZigBee联盟能够设定profile标识符。开发商如果自行开发了一个profile，他可以向ZigBee申请一个profile标识符。ZigBee联盟评估被提议的应用profile，如果其符合联盟准则，一个新的profile标识符就会被设定。应用profiles以与其相应的应用来命名。例如，家庭自动化应用profile提供一个公共平台给开发用于家庭自动化的基于ZigBee产品的开发商们。 应用profile的总体结构见图3.45。应用profile包含两个主要组成部分：簇（clusters）和设备描述（device descriptions）。簇是一组整合在一起的属性。每个簇都由称为簇标识符（cluster identifier）的唯一16位数字所标记。簇中的每个属性也由称作属性标识符（attribute identifier）的唯一16位数字所标记。这些属性用来存储数据或状态值。例如，在温度控制应用中，作为温度传感器的设备能在属性中存储当前温度数值。然后另一个作为火炉控制器的设备就能接受该属性值，并据此打开或关闭火炉。应用profile不包含簇本身，而是包含一个簇标识符列表。每个簇标识符都专一地指向该簇本身。 应用profile的另一个部分是设备描述（device descriptions）（图3.45）。设备描述提供关于设备自身的信息。例如，可供使用的频率波段，设备的逻辑类型（协调器、路由器或终端设备），以及设备提供的剩余电量，都是由设备描述所提供的。每个设备描述由一个16位数值所标记。ZigBee应用profile使用描述数据结构（descriptor data structure）这一概念。正是用这一取代了包含应用profile数据的方法，一个16位数值作为指向数据所在地址的指针而被保存。该指针称为数据描述指针。当一个设备发现网络中另一个设备的出现时，设备描述就会被传送以提供关于该新设备的基本信息。 设备描述由5个部分组成：节点描述（node descriptor），节点电源描述（node power descriptor），简单描述（simple des