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Z-Stack 3.0 开发者中文手册.pdf
Z-Stack 3.0 开发者手册 Version1.14
Z-Stack 3.0 开发者手册
( Version 1.14 )
Z-Stack 3.0 开发者手册 Version1.14
目 录
1. 文档简介 ......................................................................................................................... 1
1.1 文档目的 ............................................................................................................... 1
1.2 内容范围 ............................................................................................................... 1
1.3 字母缩写名词 ........................................................................................................ 1
2. ZigBee 网络 ..................................................................................................................... 3
2.1 设备类型 ............................................................................................................... 3
2.1.1 协调器 ......................................................................................................... 4
2.1.2 路由器 ......................................................................................................... 4
2.1.3 终端设备 ..................................................................................................... 4
2.2 协议栈规约 ........................................................................................................... 5
3. 设备寻址 ......................................................................................................................... 6
3.1 地址类型 ............................................................................................................... 6
3.2 网络地址分配 ....................................................................................................... 6
3.2.1 随机寻址 .................................................................................................... 6
3.3 ZigBee 协议栈寻址 ............................................................................................... 7
3.3.1 单播发送 .................................................................................................... 8
3.3.2 间接发送 .................................................................................................... 8
3.3.3 广播发送 .................................................................................................... 8
3.3.4 组寻址 ......................................................................................................... 9
3.4 重要的设备地址 ................................................................................................... 9
4. 设备绑定 ....................................................................................................................... 11
4.1 建立绑定表 ......................................................................................................... 11
4.1.1 ZigBee Device Object Bind Request ........................................................ 11
4.1.2 Device Application Binding Manager ...................................................... 13
4.1.3 Finding and binding .................................................................................. 13
4.2 配置源绑定机制 ................................................................................................. 14
Z-Stack 3.0 开发者手册 Version1.14
5. 路由 ............................................................................................................................... 15
5.1 概述 ..................................................................................................................... 15
5.2 路由协议 ............................................................................................................. 15
5.2.1 路由的发现和选择 (Route Discovery and Selection) ........................... 16
5.2.2 路由维护 (Route maintenance) ............................................................... 17
5.2.2 路由期满 (Route expiry) ......................................................................... 17
5.3 表存储 .................................................................................................................. 18
5.3.1 路由表 ...................................................................................................... 18
5.3.2 路由发现表 .............................................................................................. 18
5.4 多对一路由协议 ................................................................................................. 18
5.4.1 多对一路由概述 ....................................................................................... 18
5.4.2 多对一路由发现 ....................................................................................... 19
5.4.3 路径记录命令 ........................................................................................... 20
5.4.4 多对一路线维护 ....................................................................................... 22
5.5 路由设置快速参考 .............................................................................................. 22
5.6 路由器离网关联清理 .......................................................................................... 23
6. ZDO 消息请求 .............................................................................................................. 24
7. 便携式设备 (Portable Devices) ................................................................................... 25
8. 端到端确认 ................................................................................................................... 26
9. 其它事项 ....................................................................................................................... 27
9.1 配置信道 .............................................................................................................. 27
9.2 配置 PAN ID 和网络加入 ................................................................................... 27
9.3 最大有效载荷量 .................................................................................................. 28
9.4 离开网络 .............................................................................................................. 28
9.5 描述符 .................................................................................................................. 29
9.6 非易失性存储器项目 .......................................................................................... 29
9.6.1 全局配置非易失性存储器 ....................................................................... 29
9.6.2 网络层非易失性存储器 ........................................................................... 30
Z-Stack 3.0 开发者手册 Version1.14
9.6.3 非易失性存储器应用 ............................................................................... 30
9.7 异步链接 .............................................................................................................. 31
9.8 组播消息 .............................................................................................................. 31
9.9 消息分段 ............................................................................................................. 32
9.9.1 快速参考 ................................................................................................... 35
9.10 扩展 PAN ID ...................................................................................................... 35
9.11 使用预执行网络参数重新加入网络 ................................................................ 36
9.12 子设备管理 ........................................................................................................ 36
10. 安全性 ......................................................................................................................... 38
10.1 概述 ................................................................................................................... 38
10.2 配置 .................................................................................................................... 38
10.3 集中安全网络 .................................................................................................... 39
10.3.2 密钥更新 ................................................................................................. 40
10.4 分布式安全网络 ................................................................................................ 40
10.5 链接密钥类型 .................................................................................................... 41
10.5.1 默认全局信任中心链接密钥 ................................................................. 41
10.5.2 安装码派生的信任中心链接密钥 ......................................................... 41
10.5.3 分布式安全全局链接密钥 ..................................................................... 42
10.5.4 Touchlink 预配置链接密钥 ................................................................... 42
10.6 不安全加入网络 ................................................................................................ 42
10.6.1 不安全加入集中式网络 ......................................................................... 43
10.6.2 分布式网络非加密入网 ................................................................................. 45
10.6.3 Z-Stack 安全性考虑因素 ....................................................................... 46
10.7 Touchlink 入网 .................................................................................................. 47
10.8 向后互操作性 .................................................................................................... 49
10.9 快速参考 ........................................................................................................... 49
11. 应用概述 ..................................................................................................................... 51
11.1 简介 .................................................................................................................... 51
Z-Stack 3.0 开发者手册 Version1.14
11.1.1 初始化 ..................................................................................................... 51
11.1.2 组织框架 ................................................................................................. 52
11.1.3 任务优先级 ............................................................................................. 52
11.1.4 系统服务 ................................................................................................. 52
11.1.5 应用程序设计 ......................................................................................... 52
11.1.6 强制性方法 ............................................................................................. 53
11.1.7 强制事件 ................................................................................................. 53
11.2 通用应用程序框架/程序流程 ........................................................................... 55
11.2.1 初始化 ..................................................................................................... 55
11.2.2 事件处理 ................................................................................................. 56
12. 示例应用程序 ............................................................................................................. 60
12.1 简介 .................................................................................................................... 60
12.2 初始化 ................................................................................................................ 60
12.3 软件架构 ............................................................................................................ 61
12.4 文件结构 ............................................................................................................ 62
12.4.1 开关灯示例程序(灯和开关) .................................................................. 62
12.4.2 门锁示例程序 (门锁和门锁控制器). ................................................... 62
12.4.3 温度传感器示例程序 (恒温器, 温湿度传感器). ................................ 62
12.4.4 其它工程文件. ........................................................................................ 63
12.5 灯光示例应用程序 .................................................................................... 63
12.6 开关示例应用程序 ............................................................................................ 63
12.6.1 程序介绍 ................................................................................................. 63
12.6.2 程序模块 ................................................................................................. 63
12.6.3 开关 OTA 演示例程构建配置 ............................................................... 64
12.7 门锁示例应用程序 ............................................................................................ 64
12.7.1 程序简介 ................................................................................................. 64
12.7.2 程序模块 ................................................................................................. 64
12.8 门锁控制器示例应用程序 ................................................................................ 65
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12.8.1 程序简介 ................................................................................................. 65
12.8.2 程序模块 ................................................................................................. 65
12.9 恒温器示例应用程序 ........................................................................................ 65
12.9.1 程序简介 ................................................................................................. 65
12.9.2 程序模块 ................................................................................................. 65
12.10 温度传感器示例应用程序 .............................................................................. 65
12.10.1 程序简介 ............................................................................................... 65
12.10.2 程序模块 ............................................................................................... 66
12.11 主要函数 .......................................................................................................... 66
13. 在示例程序基础上建立新应用工程 ......................................................................... 68
14. 属性集、命令和属性 ................................................................................................. 70
14.1 属性 .................................................................................................................... 70
14.2 添加属性示例 .................................................................................................... 71
14.3 初始化集群 ........................................................................................................ 72
14.4 集群架构 ............................................................................................................ 73
14.5 集群回调示例 .................................................................................................... 73
14.6 属性上报功能 .................................................................................................... 74
15. 设备启动 ..................................................................................................................... 76
15.1 BDB 通知 .......................................................................................................... 76
15.2 初始化程序 ........................................................................................................ 78
15.3 父节点丢失 ........................................................................................................ 79
15.4 网络节点的网络转向过程 ................................................................................ 80
15.5 不在网络上的节点的网络转向过程 ................................................................ 81
15.6 网络形成 ........................................................................................................... 83
15.7 查找和绑定 ........................................................................................................ 84
15.7.1 查找和绑定目标端点的过程 ................................................................. 84
15.7.2 发起者端点的查找和绑定过程 ............................................................. 85
15.8 轻触链接调试 .................................................................................................... 88
Z-Stack 3.0 开发者手册 Version1.14
15.8.1 配置 ......................................................................................................... 89
15.8.3 启动器的 Touchlink 调试过程 .............................................................. 91
15.8.4 目标的 Touchlink 调试过程 .................................................................. 92
15.9.1 通过基本群集重置 ................................................................................. 94
15.9.2 通过 Touchlink 调试集群重置 .............................................................. 94
15.9.3 通过 Mgmt_leave_req ZDO 命令复位 .................................................. 94
15.9.4 通过本地操作重置 ................................................................................. 94
15.9.5 通过 Nwk 离开请求重置 ....................................................................... 94
16. 网络管理 ..................................................................................................................... 95
16.1 概述 .................................................................................................................... 95
16.2.1 信道干扰检测 ......................................................................................... 95
16.2.2 信道干扰分辨率 ..................................................................................... 96
16.2.3 快速参考 ................................................................................................. 97
16.3 PAN ID 冲突 ...................................................................................................... 97
16.3.1 PAN ID 冲突检测 ................................................................................... 97
16.3.2 PAN ID 冲突解决 ................................................................................... 98
17. 清洁能源 ..................................................................................................................... 99
17.1 简介 .................................................................................................................... 99
17.2 绿色电源基本代理 ............................................................................................ 99
18. PAN 间传输 ............................................................................................................... 100
18.1 概述 .................................................................................................................. 100
18.2 数据交换 .......................................................................................................... 100
18.2.1 快速参考 ............................................................................................... 101
19. ZMAC LQI 调整 ....................................................................................................... 102
19.1 概述 .................................................................................................................. 102
19.2 LQI 调整模式 .................................................................................................. 102
19.3 使用 LQI 调整 ................................................................................................. 103
20. 堆内存管理 ............................................................................................................... 104
Z-Stack 3.0 开发者手册 Version1.14
20.1 概述 .................................................................................................................. 104
20.2 API ................................................................................................................... 104
20.2.1 osal_mem_alloc() .................................................................................. 104
20.2.2 osal_mem_free() ................................................................................... 104
20.3 策略 .................................................................................................................. 105
20.4 讨论 .................................................................................................................. 105
20.5 配置 .................................................................................................................. 106
20.5.1 MAXMEMHEAP ................................................................................. 106
20.5.2 OSALMEM_PROFILER ...................................................................... 107
20.5.3 OSALMEM_MIN_BLKSZ .................................................................. 108
20.5.4 OSALMEM_SMALL_BLKSZ ............................................................ 108
20.5.5 OSALMEM_SMALLBLK_BUCKET ................................................. 108
20.5.6 OSALMEM_NODEBUG ..................................................................... 108
20.5.7 OSALMEM_PROFILER_LL ............................................................... 109
21. 编译选项 ................................................................................................................... 110
21.1 概述 .................................................................................................................. 110
21.2 要求 .................................................................................................................. 110
21.2.1 目标开发系统要求 ............................................................................... 110
21.3 使用 Z-Stack 编译选项 ................................................................................... 110
21.3.1 查找编译选项 ....................................................................................... 110
21.3.2 使用编译选项 ....................................................................................... 114
21.4 支持的编译选项和宏定义 .............................................................................. 115
21.4.1 一般编译选项 ....................................................................................... 115
21.4.2 不可更改的编译选项 ........................................................................... 117
21.4.3 监视测试(MT)编译选项 ...................................................................... 117
21.4.4 ZigBee 设备对象(ZDO)编译选项 ....................................................... 119
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