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Zigbee

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있는 세 개의 클래스의 지그비 장치:

  • Zigbee 코디네이터(ZC):가장 지원 장치,코디네이터를 형성한 루트 네트워크의 트리도 다리를 다른 네트워크입니다. 이 정확하게 하나 Zigbee 코디네이터에서 각 네트워크이기 때문에 시작 장치는 네트워크는 원래(Zigbee LightLink 양한 작업없이 Zigbee 코디네이터,그것을 더 사용할 수 있 off-the-shelf 홈 products). 보안 키의 트러스트 센터 및 저장소 역할을 포함하여 네트워크에 대한 정보를 저장합니다.
  • Zigbee 라우터(ZR):뿐만 아니라는 응용 프로그램을 실행하는 기능,라우터로 작동할 수 있는 중간에 라우터,데이터를 전달하에서 다른 장치입니다.
  • Zigbee 엔드 디바이(데이빗):포함되는 충분한 기능을 이야기하는 부모 노드(중 코디네이터나 라우터)수 없습 릴레이 데이터에서 다른 장치입니다. 이 관계는 노드함으로써 긴 배터리 수명을 제공 시간의 상당한 양을 잠 할 수 있습니다. ZED 는 최소량의 메모리를 필요로하므로 zr 또는 ZC 보다 제조 비용이 저렴할 수 있습니다.

현재 Zigbee 프로토콜은 비콘 지원 및 비콘 지원 네트워크를 지원합니다. 비콘 지원 네트워크에서는 할당되지 않은 CSMA/CA 채널 액세스 메커니즘이 사용됩니다. 이러한 유형의 네트워크에서 지그비 라우터는 일반적으로 수신기가 지속적으로 활성화되어 추가 전원이 필요합니다. 그러나 이것은 일부 장치가 지속적으로 수신하는 반면 다른 장치는 필요할 때 전송하는 이기종 네트워크를 허용합니다. 이기종 네트워크의 전형적인 예는 무선 전등 스위치입니다: Zigbee 노드 램프 수도 끊임없이 받기 때문입니다 안정적으로 강화된 전원에 의해 공급 램프,는 동안 배터리 전원 스위치 남아 있을 것입 잠들 때까지 스위치가 발생합니다. 이 경우 스위치가 깨어나 램프에 명령을 보내고 승인을 받고 잠자기 상태로 돌아갑니다. 에서 이러한 네트워크 램프 노드에서 최소한 Zigbee 라우터,하지 않을 경우 Zigbee 코디네이터;스위치 노드은 일반적으로는 Zigbee 끝 장치입니다. 비콘 지원 네트워크에서 지그비 라우터는 다른 네트워크 노드에 자신의 존재를 확인하기 위해주기적인 비콘을 전송합니다. 노드는 비콘 사이에서 잠을 자므로 배터리 수명이 연장 될 수 있습니다. Beacon 간격에 따라 데이터 속도,그들도 범위에서 15.36 밀리 251.65824 초에는 250 킬로비트/초,24 밀리 393.216 초 40kbit/s 에서 48 밀리 786.432 초 만에서 20kbit/s. 롱 비콘은 간격으로 필요한 정확한 타이밍할 수 있는 비싼 구현하는 저 제품입니다.

일반적으로 Zigbee 프로토콜은 라디오가 켜지는 시간을 최소화하여 전력 사용을 줄입니다. Beaconing 네트워크에서 노드는 비콘이 전송되는 동안에 만 활성화되어야합니다. Non-비콘을 사용 네트워크,전력 소비는 확실히 비대칭:어떤 장치들은 항상 활동하는 동안 다른 사람의 대부분의 시간을 보내는 자입니다.

Smart Energy Profile2.0 을 제외하고 Zigbee 장치는 IEEE802.15.4-2003lr-WPAN(low-rate Wireless Personal Area Network)표준을 준수해야합니다. 이 표준은 하위 프로토콜 계층(PHY)과 데이터 링크 계층의 미디어 액세스 제어 부분을 지정합니다. 기본 채널 액세스 모드는 충돌 회피(CSMA/CA)가있는 캐리어 감지 다중 액세스입니다. 는 노드에서 통신 방식과 비슷한 방법을 인간 대화 하는:노드 간단히지 확인하는 다른 노드들은 말하고 있지 않기 시작합니다. CSMA/CA 는 세 가지 주목할만한 예외에 사용되지 않습니다:

  • 메시지 승인
  • 비콘은 고정 타이밍 일정에 전송됩니다.
  • 장치에서 비콘을 사용 네트워크는 대기 시간이 짧고 실시간 요구 사항을 수 있습니다 또한 사용이 보장습니다.

네트워크 layerEdit

주요 기능의 네트워크 레이어가 사용하려면 올바른 사용 MAC 계층을 제공합에 적합한 인터페이스를 사용하여 다음 상위 레이어 즉,응용 프로그램 계층입니다. 그 기능과 구조는 일반적으로 라우팅을 포함하여 그러한 네트워크 계층과 관련된 것들입니다. 네트워크 레이어의 기능은 그대로 정확하게 소리;그것은 네트워크 등의 기능을 연결,분리 및 설정하는 네트워크입니다. 네트워크를 추가하고 주소를 할당하고 특정 장치를 추가 및 제거합니다. 이 레이어는 스타,메쉬 및 트리 토폴로지를 사용합니다. 그것은 응용 프로그램 계층에 인터페이스를 추가합니다.

한편,데이터는 엔티티를 만들고 관리하는 네트워크 단위 레이어 데이터에 탑재의 응용 프로그램 레이어와 라우팅을 수행에 따르면 토폴로지를 사용해야 합니다. 다른 한편으로,거기에 레이어 컨트롤하는 데 사용되는 손잡이 구성의 새로운 장치와 설정 하는 새로운 네트워크에:그것은 여부를 확인할 수 있습니다 주변 장치에 속하는 네트워크 및 발견한 새로운 이웃 및 라우터입니다. 이 컨트롤은 또한 수신기의 존재를 감지 할 수있어 직접 통신 및 MAC 동기화가 가능합니다.

네트워크 계층에서 사용되는 라우팅 프로토콜은 AODV 입니다. Aodv 에서 대상 장치를 찾기 위해 AODV 는 모든 이웃에게 경로 요청을 브로드 캐스트합니다. 그런 다음 이웃 사람들은 이웃 사람들에게 요청을 브로드 캐스트하고 목적지에 도달 할 때까지 그 이후에 방송합니다. 목적지에 도달하면 최저 비용 경로를 따르는 유니 캐스트 전송을 통해 경로 회신을 소스로 다시 보냅니다. 소스가 회신을 받으면 경로의 다음 홉 및 경로 비용의 대상 주소에 대한 라우팅 테이블을 업데이트합니다.

Application layerEdit

application layer 는 사양에 의해 정의 된 최고 수준의 레이어이며 Zigbee 시스템의 최종 사용자에게 효과적인 인터페이스입니다. 그것은 포함한 대부분의 구성 요소를 추가로 지그비 사양:모두 ZDO 과 관리 절차와 함께 응용 프로그램 개체에 의해 정의된 제조사의 일부로 간주됩니다 이 계층입니다. 이 레이어 바인딩 테이블,메시지를 보내는 사이에 바인딩 장치,관리 그룹 주소,어셈블 패킷을하고 또한 데이터를 전송. 그것은 지그비 장치 프로파일에 서비스를 제공 할 책임이 있습니다.

Main componentsEdit

Zigbee 프로토콜 스택의 프로토콜 인 ZDO(Zigbee device object)는 전반적인 장치 관리,보안 키 및 정책을 담당합니다. 에 대한 책임의 역할을 정의 장 중 하나로 코디네이터를 또는 엔드 장치,위에서 언급한 바와 같이지만,또한 새로운(one-hop)장치가 네트워크에서의 식별들이 제공하는 서비스입니다. 그런 다음 외부 장치와의 보안 링크를 설정하고 그에 따라 바인딩 요청에 응답 할 수 있습니다.

응용 프로그램을 지원 하위(AP)은 다른 표준의 요소 계층,그리고 이와 같이 그것을 제공합 잘 정의된 인터페이스 및 제어 서비스입니다. 네트워크 계층과 응용 프로그램 계층의 다른 요소 사이의 브리지로 작동합니다: 그대로–날짜를 바인딩 테이블의 형태에서 데이터베이스는 사용할 수 있습을 찾아 적당한 장치에 따라 필요한 서비스들과 다른 장치를 제공합니다. 지정된 두 레이어 간의 결합으로 프로토콜 스택의 레이어에 메시지를 라우팅합니다.

통신 modelsEdit

Zigbee 높은 수준의 통신 모델

응용 프로그램으로 구성할 수 있습의 통신 개체하는 협력을 원하는 작업입니다. 포커스의 지그비가 사이에 작업을 분배하는 많은 다른 장치 내에 있는 개인 Zigbee 노드는 네트워크를 형성(말 작업은 일반적으로 크게 현지를 각 장치는,예를 들어,제어 각각의 가정용 전기 제품).

네트워크를 형성하는 객체 컬렉션은 ZDO 인터페이스에 의해 감독되는 APS 가 제공하는 시설을 사용하여 통신합니다. 애플리케이션 계층 데이터 서비스는 일반적인 요청-확인/표시-응답 구조를 따릅니다. 단일 장치 내에서 최대 240 개의 응용 프로그램 개체가 존재할 수 있으며 1-240 범위에 번호가 매겨집니다. 0 은 예약 ZDO 데이터 인터페이스와 255 방송;the241-254 범위는 현재 사용하지 않지만 미래에 있을 수 있습니다.

두 서비스에 사용할 수 있는 응용 프로그램 개체를 사용하여(Zigbee1.0):

  • 키-값 쌍 서비스(KVP)의 구성에 대한 목적입니다. 그것은 설명,요청 및 변경에 객체의 속성을 통해 간단한 인터페이스를 기반으로 점점/트 및 이벤트 primitives,일부 허용하는 요청에 대한 응답입니다. Configuration 은 압축 된 XML(전체 XML 을 사용할 수 있음)을 사용하여 적응력이 뛰어나고 우아한 솔루션을 제공합니다.
  • 메시지 서비스를 제공하기 위해 디자인 된 일반적인 접근 방식 정보 처리를 피하고,필요에 적응하는 응용 프로그램 프로토콜과 잠재적인 오버헤드를 발생에 의해 KVP. Aps 프레임을 통해 임의의 페이로드를 전송할 수 있습니다.

주소 지정도 응용 프로그램 계층의 일부입니다. 네트워크 노드 구성의 802.15.4 준수 라디오 송수신 및 중 하나 이상 장치의 설명(기본적으로 컬렉션의 특성할 수 있는 폴링 또는 세트 또는 모니터링할 수 있고 이벤트를 통해). 트랜시버는 어드레싱을위한 기본이며 노드 내의 장치는 1-240 범위의 엔드 포인트 식별자에 의해 지정됩니다.

통신 및 장치 discoveryEdit

응용 프로그램에 통신,자신의 구성하는 장치에 사용해야 합니다 일반적인 응용 프로그램 프로토콜(메시지 유형,형식 등)이 설정의 규칙은 그룹 프로필에 있습니다. 또한,바인딩에 따라 결정에 일치하는 입력 및 출력을 클러스터는 식별자,독특한 컨텍스트 내에서의 프로필과 관련하여 수신 또 나가는 데이터 흐름에 있습니다. 바인딩 테이블에는 소스 및 대상 쌍이 포함됩니다.

사용 가능한 정보에 따라 장치 검색은 다른 방법을 따를 수 있습니다. 네트워크 주소가 알려지면 유니 캐스트 통신을 사용하여 IEEE 주소를 요청할 수 있습니다. 그렇지 않은 경우 청원이 방송됩니다(응답 페이로드의 일부인 IEEE 주소). 엔드 장치는 단순히 대응으로 요구소는 동안 네트워크 코디네이터 또는 라우터도를 보내 주소의 모든 장치에 연결되어 있습니다.

이 검색 프로토콜을 허용 외부 장치에 대해 알 장치 네트워크에서 그들이 제공하는 서비스,끝점할 수 있는 보고서를 쿼리할 때에 의해 발견한 장치(는 이전에 얻은 자신의 주소). 일치하는 서비스도 가능합니다.

의 사용을 클러스터는 식별자를 적용 바인딩의 보완적인 엔터티를 사용하는 바인딩 테이블을 관리하는 Zigbee 코디네이터로,테이블 항상 사용할 수 있어야 합니다 내가 네트워크와 코디네이터들은 대부분을 가질 가능성이 영구적 전원 공급 장치입니다. 상위 레벨 레이어에서 관리되는 백업은 일부 응용 프로그램에서 필요할 수 있습니다. 바인딩을 필요로 설립된 통신을 연결 한 후 그것은 존재 여부를 추가하는 새로운 노드를 네트워크를 결정에 따르면,응용 프로그램 및 보안 정책을 수용합니다.

통신은 협회 직후에 일어날 수 있습니다. 직접 주소 모두 사용하는 라디오 주소와 끝점을 식별자,반면 간접적인 해결을 사용하는 모든 관련 분야(주소,엔드포인트,클러스터 특성)과 필요 그들은 전송 네트워크 코디네이터,을 유지하는 협회 및 번역 요청한 커뮤니케이션. 간접 주소 지정은 일부 장치를 매우 간단하게 유지하고 저장 필요성을 최소화하는 데 특히 유용합니다. 이러한 두 가지 방법,방송하는 모든 종점에서 장치를 사용할 수 있고,그룹 주소 지정과 통신하는 데 사용되는 그룹의 끝점에 속하는 설정의 장치입니다.