《ZigBee2006协议规范完整版》(中).pdf

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ZigBee协议规范

使用和发布须知

文件历史

表目录

图目录

第一章 ZIGBEE协议概述

1.1 协议描述

1.1.1 范围

1.1.2 目的

1.1.3 协议栈结构

1.1.4 网络拓扑

1.2 约定和缩写

1.2.1 约定

1.3 缩略语和简称

1.4 词汇

1.4.1 定义

1.5 参考书目

1.5.1 ZigBee/IEEE参考书目

1.5.2 规范性参考书目

1.5.3 资料性的参考书目

第二章应用层规范

2.1 概述

2.1.1 应用支持子层

2.1.2 应用构架

2.1.3 寻址

2.1.4 应用通信基础

2.1.5 发现

2.1.6 绑定

2.1.7 信息

2.1.8 ZigBee设备对象

2.2 ZigBee应用支持（APS）子层

2.2.1 范围

2.2.2 目的

2.2.3 应用支持（APS）子层概述

2.2.4 服务规范

2.2.5 帧格式

2.2.6 命令帧

2.2.7 常量和PIB属性

2.2.8 功能描述

2.3 ZigBee应用构架

2.3.1 创建一个ZigBeeProfile

2.3.2 ZigBee描述符

2.3.3 功能描述

2.4 ZigBee设备Profile

2.4.1 范围

2.4.2 设备profile概述

2.4.3 客户端服务

2.4.4 服务器服务

2.4.5 ZDP枚举描述

2.4.6 一致性

2.5 ZigBee设备对象（ZDO）

2.5.1 范围

2.5.2 设备对象描述

2.5.3 层接口描述

2.5.4 系统使用

2.5.5 对象定义和行为

2.5.6 配置属性

第三章网络规范

3.1 NWK层状态值

3.2 常用描述

3.2.1 网络（NWK）层概述

3.3 服务规范

3.3.1 NWK数据服务

3.3.2 网络发现

3.3.3 网络形成

3.3.4 允许设备加入

3.3.5 作为路由器开始

3.3.6 加入一个网络

3.3.7 直接加入一个设备到网络

3.3.8 离开一个网络

3.3.9 复位一个设备

3.3.10 接收器同步

3.3.11 信息库维护

3.3.12 路由错误报告

3.3.13 路由发现

3.4 帧格式

3.4.1 通用NPDU帧格式

3.4.2 不同帧类型的格式

3.5 命令帧

3.5.1 路由请求命令

3.5.2 路由回复命令

3.5.3 路由错误命令

3.5.4 离开命令

3.5.5 路由记录命令

3.5.6 重新加入请求命令

3.5.7 重新加入响应命令

3.6 常量和NIB属性

3.6.1 NWK常量

3.6.2 NWK信息库

3.7 功能描述

3.7.1 网络和设备维护

3.7.2 传输和接收

3.7.3 寻找路由

3.7.4 调度信标传输

3.7.5 广播通信

3.7.6 多播通信

3.7.7 MAC信标中的网络信息

第四章安全服务规范

4.1 文件结构

4.2 概述

4.2.1 安全架构和设计

4.2.2 MAC层安全

4.2.3 NWK层安全

4.2.4 APL层安全

4.2.5 信任中心作用

4.3 MAC层安全

4.3.1 帧安全

4.3.2 与安全相关的MACPIB属性

4.4 NWK层安全

4.4.1 帧安全

4.4.2 加密的NPDU帧

4.4.3 安全相关的NIB属性

4.5 APS层安全

4.5.1 帧安全

4.5.2 密钥建立服务

4.5.3 传输密钥服务

4.5.4 升级设备服务

4.5.5 移除设备服务

4.5.6 请求密钥服务

4.5.7 更换密钥服务

4.5.8 命令帧

4.5.9 安全相关的AIB属性

4.6 公用的安全元素

4.6.1 辅助帧头格式

4.6.2 安全参数

4.6.3 密钥层次

4.6.4 实施指南（提供信息）

4.7 功能描述

4.7.1 ZigBee协调器

4.7.2 信任中心的应用

4.7.3 安全步骤

附录A CCM*操作模式

A.1 符号和表示法

A.2 CCM*模式加密和验证转换

A.2.1 输入转换

A.2.2 验证转换

A.2.3 加密转换

A.3 CCM*模式解密和验证检查转换

A.3.1 解密转换

A.3.2 验证检查转换

A.4 限制

附录B 安全绑定模块

B.1 对称密钥加密建立模块

B.1.1 分组密码

B.1.2 操作模式

B.1.3 加密哈希函数

B.1.4 信息验证的加密哈希函数

B.1.5 信息验证的专用加密哈希函数

B.1.6 争议域参数

B.2 密钥协议方案

B.2.1 对称密钥的密钥协议方案

B.3 争议域参数生成和验证

B.3.1 争议域参数生成

B.3.2 争议域参数验证

B.4 争议验证原语

B.5 密钥生成（SKG）原语

B.6 基于分组密码的加密哈希函数

B.7 对称密钥验证密钥协议方案

B.7.1 发起者转换

B.7.2 响应者转换

附录C 加密建立模块的测试向量

C.1 数据转换

C.2 AES分组密码

C.3 CCM*模式加密和验证转换

C.3.1 输入转换

C.3.2 验证转换

C.3.3 加密转换

C.4 CCM*模式解密和验证检查转换

C.4.1 解密转换

C.4.2 验证检查转换

C.5 加密哈希函数

C.5.1 测试向量例1

C.5.2 测试向量例2

C.6 信息验证的加密哈希函数

C.6.1 测试向量例1

C.6.2 测试向量例2

C.6.3 信息验证的专门加密哈希函数

C.6.4 对称密钥的密钥协议方案

C.6.5 发起者转换

C.6.6 响应者转换

附录D MAC和PHY子层说明

D.1 简介

D.1.1 范围

D.1.2 目的

D.1.3 协议栈问题

D.1.4 MAC连接

www.zigbee-sh.cn 郑州新双恒译 Zigbee 协议规范文件编号：053474r13 i ZigBee 协议规范 ZigBee 文件 053474r13 2006 年 12 月 1 日下午 3 时 10 分由 ZigBee 联盟赞助授权摘要关键字本文件还未被联盟董事会授权。 ZigBee 协议规范描述了 ZigBee 平台上的应用程序操作可用的结构和服务。 ZigBee、协议栈、网络、应用、剖面、构架、设备描述、绑定、安全。 2006 年 12 月 1 日版权 © ZigBee 标准组织 2006 版权所有违者必究

www.zigbee-sh.cn 郑州新双恒译 Zigbee 协议规范文件编号：053474r13 i 使用和发布须知 ZigBee 协议规范供所有非商业用途（包括大学研究所、科技评估机构以及开发非商业软件、工具或文件）的个人、公司和机构免费使用。如果没有成为 ZigBee 联盟会员，本规范的任何部分不可以用于产品开发或销售。 Copyright © ZigBee 联盟公司(2006)。保留所有权利。本文件中的信息是 ZigBee 联盟的本文件中信息产权归 ZigBee 联盟，它的使用和发布是受到限制的。 ZigBee 联盟规范的要素可能受到第三方的知识产权限制，包括但不限于专利权、版权或商标权（第三方可能是或可能不是 ZigBee 成员）。ZigBee 不负责确定或不确定任何一个或所有这样的第三方知识产权，并不得以任何方式被追究责任。本文件和此处所含的资料均以“现状”形式提供，且 ZigBee 不以任何形式构成明示或暗示保证，包括但不限于（A）使用此处信息将不会侵犯第三方的任何权利（包括但不限于任何知识产权，包括专利权、版权或商标权）的任何保证或者（B）有关适销性、特殊用途适宜性、名称或非侵权的任何暗示保证。ZigBee 对任何利润损失、业务损失、使用数据造成的损失、业务中断，或任何其它直接、间接、特殊或典型、偶然、惩罚性的或任何种类的必然损害，契约或侵权行为，与本文件或此处所含信息有关的概不承担责任，即使已被告知出现该等损失或损害的可能性。所有公司、品牌和产品名称可能是各自所有者专有产权的商标。以上须知和本款必须包含在本文件的所有复本中。 ZigBee 联盟公司 2400 Camino Ramon, Suite 375 San Ramon, CA 94583 版权 © ZigBee 标准组织 2006 版权所有违者必究

www.zigbee-sh.cn 郑州新双恒译 Zigbee 协议规范文件编号：053474r13 iii 文件历史 ZigBee ZigBee ZigBee ZigBee 协议规范历史版本号日期评论 2004 年 12 月 14 日已批准的草案 ZigBee v.1.0 2006 年 2 月 17 日 r06 r07 r13 2006 年 4 月 28 日 2006 年 12 月 1 日下午 3 时 08 分 ZigBee 协议规范（ZigBee 的文件编号 053474r06/07）纳入勘误表和澄清文件 :ZigBee 的文件编号为 053920r02，053954r02，06084r00，053474r07 更改电子表格里的每个编辑评论。 Zigbee-2006 协议规范（见 ZigBee 文件 064112 中的投票意见和决议）。版权 © ZigBee 标准组织 2006 版权所有违者必究

www.zigbee-sh.cn 郑州新双恒译 Zigbee 协议规范文件编号：053474r13 v 目录 ZigBee ZigBee ZigBee ZigBee 协议规范...........................................................................................................................................i 使用和发布须知............................................................................................................................................i 文件历史......................................................................................................................................................iii 表目录..........................................................................................................................................................xi 图目录........................................................................................................................................................xix ZIGBEE ZIGBEE 第一章 ZIGBEE ZIGBEE 协议概述...................................................................................................................... 1 1.1 协议描述......................................................................................................................................1 1.1.1 范围...................................................................................................................................1 1.1.2 目的...................................................................................................................................1 1.1.3 协议栈结构.......................................................................................................................1 1.1.4 网络拓扑...........................................................................................................................4 1.2 约定和缩写..................................................................................................................................4 1.2.1 约定...................................................................................................................................4 1.3 缩略语和简称..............................................................................................................................5 1.4 词汇..............................................................................................................................................7 1.4.1 定义...................................................................................................................................7 1.5 参考书目....................................................................................................................................15 1.5.1 ZigBee/IEEE 参考书目..................................................................................................15 1.5.2 规范性参考书目.............................................................................................................15 1.5.3 资料性的参考书目.........................................................................................................16 第二章应用层规范.................................................................................................................................19 2.1 概述............................................................................................................................................19 2.1.1 应用支持子层.................................................................................................................20 2.1.2 应用构架.........................................................................................................................20 2.1.3 寻址.................................................................................................................................21 2.1.4 应用通信基础.................................................................................................................22 2.1.5 发现.................................................................................................................................23 2.1.6 绑定.................................................................................................................................25 2.1.7 信息.................................................................................................................................26 2.1.8 ZigBee 设备对象............................................................................................................27 2.2 ZigBee 应用支持（APS）子层............................................................................................... 29 2.2.1 范围.................................................................................................................................29 2.2.2 目的.................................................................................................................................29 2.2.3 应用支持（APS）子层概述.........................................................................................29 版权 © ZigBee 标准组织 2006 版权所有违者必究

vi 目录 www.zigbee-sh.cn 郑州新双恒译 2.2.4 服务规范.........................................................................................................................30 2.2.5 帧格式.............................................................................................................................58 2.2.6 命令帧.............................................................................................................................65 2.2.7 常量和 PIB 属性............................................................................................................ 66 2.2.8 功能描述.........................................................................................................................67 2.3 ZigBee 应用构架.......................................................................................................................75 2.3.1 创建一个 ZigBeeprofile.................................................................................................75 2.3.2 ZigBee 描述符................................................................................................................78 2.3.3 功能描述.........................................................................................................................90 2.4 ZigBee 设备 profile................................................................................................................... 90 2.4.1 范围.................................................................................................................................90 2.4.2 设备 profile 概述............................................................................................................91 2.4.3 客户端服务.....................................................................................................................96 2.4.4 服务器服务...................................................................................................................143 2.4.5 ZDP 枚举描述..............................................................................................................199 2.4.6 一致性...........................................................................................................................200 2.5 ZigBee 设备对象（ZDO）.................................................................................................... 200 2.5.1 范围...............................................................................................................................200 2.5.2 设备对象描述...............................................................................................................201 2.5.3 层接口描述...................................................................................................................208 2.5.4 系统使用.......................................................................................................................209 2.5.5 对象定义和行为...........................................................................................................211 2.5.6 配置属性.......................................................................................................................214 第三章网络规范...................................................................................................................................214 3.1 NWK 层状态值....................................................................................................................... 214 3.2 常用描述..................................................................................................................................214 3.2.1 网络（NWK）层概述.................................................................................................214 3.3 服务规范..................................................................................................................................214 3.3.1 NWK 数据服务............................................................................................................ 214 3.3.2 网络发现.......................................................................................................................214 3.3.3 网络形成.......................................................................................................................214 3.3.4 允许设备加入...............................................................................................................214 3.3.5 作为路由器开始...........................................................................................................214 3.3.6 加入一个网络...............................................................................................................214 3.3.7 直接纳入一个设备到网络.......................................................................................... 214 3.3.8 离开一个网络...............................................................................................................214 3.3.9 复位一个设备...............................................................................................................214 3.3.10 接收器同步.................................................................................................................214 版权 © ZigBee 标准组织 2006 版权所有违者必究

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