zigbee下行协议.doc

、术语定义:中控下行协议:Server的业务程序发往适配器的协议称为中控下行协议。设备下行协议:适配器通过RS232/USB至各网关的协议称为设备下行协议。设备协议:网关至各节点的协议称为设备协议。例如CAN协议,zigbee协议等。不管是何种网关,Server与其通信的下行协议均使用相同的格式;根据传输介质的不同,设备协议则随之不同。通常一个节点控制多路硬件(比如8路红外发射或双路开关),每路硬件在该节点中均存在一个唯一的通道号;同时每路硬件也提供一个或多个功能供用户操作(比如LED调光硬件提供开、关、调光三个功能),每个功能在该节点中存在一个唯一的操作功能号。对于某些操作功能,还需要一些额外的参数(比如调光操作功能,还需要最大亮度的相对值)。图1:、功能界定:适配器与节点完成发送、接收的分片、重组,网关只实现简单的透传,后续如有必要,再实现分片、重组。超时则同时在适配器、网关中完成,其中适配器的超时时间比网关略长(原因为拓朴类似于分布式架构,存在一致性问题)。适配器对于不同的网关的发送、接收超时时间可不相同。、发送时,Server根据中控下行协议将报文发送至适配器,适配器如有必要则先分片,将报文通过RS232/USB发送至网关,网关将报文发送至节点后,需要回应适配器发送成功/失败。当一定时间内网关无法将报文发送至目的节点,需要取消报文的发送,并应答适配器发送超时。考虑到在此过程中,网关有可能出现故障,因此适配器也必须启动定时器,以判断报文是否发送超时。当适配器收到网关的ACK报文后,继续发送下一个报文。当适配器收到网关的NAK或超时后,取消后续分片报文的发送,启动下一个完整报文的发送。、Server发送报文时,由于其承载内容为应用层报文,必然保序到达目的节点。由于节点的处理能力及设备协议栈原因,Server往同一个目的节点发送报文时,采用“发送、等待”的模式,Server必须收到网关的应答报文或者自身发送超时后,才允许下一个报文的发送。对于不同的目的节点,目前可同时发送。后续如碰以TCP等保序的协议栈,再增加同时发送至相同目的节点的功能。、Server发往适配器的中控下行协议格式参见下图:SOF用于同步并表明新的一帧;MAC指目的节点地址,对于不同的网关其使用的长度并不相同(比如CAN最多只需29bit,ZigBee为8字节,IP报文为4字节,以太网为6字节,为方便起见,统一为8字节,每种协议使用哪个bit及其字节序由协议自行定义即可),ControlField为控制域,表明上层对网关发送该报文的控制信息(比如单播、组播、广播、透传等等),Length字段包含了后续DATA及CRC16的长度总和(每种协议可自定义其一帧的最大Length值):图2:、ControlField域的格式参见下图,,链路层和应用层确认标志ACK,ACK=0000b网关肯定回答中控机,其它为网关的链路层否定回答,ACK=1000b节点的应用层肯定回答,其它为节点应用层否定回答;报文方向DIR,DIR=0,报文发起方,DIR=1,报文响应方。SOF、MF,用于指示设备节点的重组信息;SOF、MF的组合如下:SOF=1表示新的一帧,MF=1表示后续有分片帧,有效组合如下:10:新的一帧无分片;11新的一帧后续有分片;00:当前帧后续无分片;01:当前帧后续有分片;packettype表明该报文的发送方式(单播、广播或组播,目前一般为单播或广播);transparentindicator表示该报文的接收者是接收处理或是透传(CAN/ZigBee互换);目前该bit必然是接收处理,后续需要网关转换传输介质时,才引入透传功能,其它位预留:图3:、中控下行协议DATA域的格式参见下图,通道号、操作功能码中实际使用的bit由各设备协议自行制订,可各不相同:图4:、、、适配器从Server收到报文后,如Length小于等于设备链路的MTU,则直接将报文透传至网关,如Length大于MTU,则须将报文进行分片,分片的区域包含:Length、DATA、CRC16,每个分片报文的格式遵守如下设备下行协议的格式:图5:、目前节点往网关发送报文时,严禁分片!由于节点只会从网关中收到报文,其重组比较简单,而适配器理论上会从各节点收到分片包,重组工作就比较复杂,因此一期工作适配器不支持重组。,高字节在低地址,以下描述中统一为Byte0为低字节,Byt