ZigBee四种绑定方式在TI

ZigBee四种绑定方式在TIZ-Stack中的应用BINDINGKuangJunBin：本文是作者根据TIZ-Stack开发文档，ZigBeeSpecification-2007，《ZigbeeWirelessNetworking》等英文资料整合和翻译而成，采用中英双语对照方便读者理解，文中翻译不当之处，望广大同行不吝赐教。推广ZigBee技术，提高国内电子行业的国际影响力，是我们无线通讯工程师的愿景。本文欢迎转载，请保留作者信息和出处，作为支持我继续努力前行的动力，谢谢！E-mail:[e-mail]2006release,thebindingmechanismisimplementedinalldevicesandiscalledsourcebinding.Bindingallowsanapplicationtosendapacketwithoutknowingthedestinationaddress,theAPSlayerdeterminesthedestinationaddressfromitsbindingtable,andthenforwardsthemessageontothedestinationapplication(ormultipleapplications)orgroup.ZigBee2006版本中规定，在全部节点中实现绑定机制，并将其称为源绑定。绑定机制允许一个应用服务在不知道目标地址的情况下向对方（的应用服务）发送数据包。发送时使用的目标地址将由应用支持子层（APS）从绑定表中自动获得，从而能使消息顺利被目标节点的一个或多个应用服务，乃至分组接收。BindingTable1.DefinedinRAM,butcanbesavedinFlashiftheNV_RESTOREcompileroptionisused2.Storedonsourcenode(REFLECTORcompileroptionrequired)3.Entriesmapmessagestotheirintendeddestination4.Eachentryinthebindingtablecontainsthefollowing:typedefstruct{uint16srcIdx;//Sourceindexuint8srcEP;//Sourceendpointuint8dstGroupMode;//Specifiesnormalorgroupaddressinguint16dstIdx;//Destinationindexorgroupaddressuint8dstEP;//Destinationendpointuint8numClusterIds;//NumberofclusterIDsintheclusterIdListbelowuint16clusterIdList[MAX_BINDING_CLUSTER_IDS];}BindingEntry_t;绑定表1.绑定表存放的位置是内存中预先定义的RAM块，如果编译选项NV_RESTORE被激活，也能保存在Flash里。2.绑定表放置在源节点（需要激活编译选项REFLECTOR）。3.绑定表的条目把需要发送的消息映射到它们的目标地址上。4.绑定表中每个条目（entry）包括以下内容：绑定表条目结构体的定义typedefstruct{uint16srcIdx;//源地址索引uint8srcEP;//源端点uint8dstGroupMode;//指定寻址模式uint16dstIdx;//目标地址索引或者分组号uint8dstEP;//目标端点uint8numClusterIds;//在簇标识符表中簇标识符的个数uint16clusterIdList[MAX_BINDING_CLUSTER_IDS];//簇标识符表}BindingEntry_t;概述---怎样绑定节点绑定指的是两个节点在应用层上建立起来的一条逻辑链路。在同一个节点上可以建立多个绑定服务，分别对应不同种类的数据包。此外，绑定也允许有多个目标节点（一对多绑定）。举个例子，在一个灯光网络中，有多个开关和灯光设备，每一个开关可以控制一个或以上的灯光设备。在这种情况下，需要在每个开关中建立绑定服务。这使得开关中的应用服务在不知道灯光设备确切的目标地址时，可以顺利地向灯光设备发送数据包。一旦在源节点上建立了绑定，其应用服务即可向目标节点发送数据，而不需指定目标地址了（调用zb_SendDataRequest()，目标地址可用一个无效值0xFFFE代替）。这样，协议栈将会根据数据包的命令标识符，通过自身的绑定表查找到所对应的目标设备地址。在绑定表的条目中，有时会有多个目标端点。这使得协议栈自动地重复发送数据包到绑定表指定的各个目标地址。同时，如果在编译目标文件时，编译选项NV_RESTORE被打开，协议栈将会把绑定条目保存在非易失性存储器里。因此当意外重启（或者节点电池耗尽需要更换）等突发情况的发生时，节点能自动恢复到掉电前的工作状态，而不需要用户重新设置绑定服务。配置设备绑定服务，有两种机制可供选择。1、如果目标设备的扩展地址（64位地址）已知，可通过调用zb_BindDeviceRequest()建立绑定条目。2、如果目标设备的扩展地址未知，可实施一个“按键”策略实现绑定。这时，目标设备将首先进入一个允许绑定的状态，并通过zb_AllowBindResponse()对配对请求作出响应。然后，在源节点中执行zb_BindDeviceRequest()（目标地址设为无效）可实现绑定。此外，使用节点外部的委托工具（通常是协调器）也可实现绑定服务。请注意，绑定服务只能在“互补”设备之间建立。那就是，只有分别在两个节点的简单描述结构体（simpledescriptorstructure）中，同时注册了相同的命令标识符（command_id）并且方向相反（一个属于输出指令“output”，另一个属于输入指令“input”），才能成功建立绑定。Thereare4waystobuildabindingtable:建立一个绑定表格有四种方法可供选择：AutomaticBindingA.Sendingdevicebroadcastsa“personalad”onthenetworkwith:1)Address,ProfileID,ClusterLists2)MatchDescriptionRequest-ZDP_MatchDescReq()B.CompatibledevicesrespondC.ResponsehandledandvalidatedbytheZDOD.Senderapplicationstoresbindingrecordinbindingtable自动绑定一、负责发送消息的设备在网络上广播带有如下参数的“个人公告”（PersonalAdvertisement）：（1）地址(Address)，配置文件标识符(ProfileID)，簇集合列表(ClusterLists)；（2）描述符匹配请求-ZDP_MatchDescReq()。二、匹配的设备会作出响应。三、由ZDO处理和验证响应。四、负责发送消息的设备建立绑定表并保存绑定记录。五、这种方法有时也称“服务发现”，“自动找寻”或者“自动匹配”。ZigBee设备对象绑定请求-一种告诉目标设备建立绑定记录的委托工具，也称辅助绑定。任何一个设备或应用服务，都能通过无线信道向网络上的另一个设备发送一个ZDO消息，帮助其建立一个绑定记录。这称为辅助绑定，在消息发向的设备上会建立一个绑定条目。委托绑定的申请：任一个应用服务，通过向ZDP_BindReq()[definedinZDProfile.h]提供绑定记录所需要的应用服务入口参数（地址和端点）以及簇标识号（clusterID），即可启动委托绑定的申请。第一个参数（消息发送目标地址）是绑定源节点的短地址（即保存绑定记录的节点地址，这是因为ZDP需委托应用框架AF辅助实现绑定，如果节点本身是REFLECTOR，并且希望保存绑定记录，则此消息发送的目标地址就是本地的AF，这与目标节点的地址DestinationAddrofReceivingdevice不同）。注意事项：确保[ZDConfig.h]中ZDO_BIND_UNBIND_REQUEST特性已经打开！你可以通过ZDP_UnbindReq()（使用相同参数）来移除绑定记录。被请求辅助绑定的目标设备会返回的ZDO申请绑定或者解除绑定的应答消息。此ZDO消息会被解析并通过调用ZDApp_BindRsp()或ZDApp_UnbindRsp()告知ZDApp.c此次请求的结果。对于申请绑定的应答消息，从协调器返回的状态可能有ZDP_SUCCESS,ZDP_TABLE_FULLorZDP_NOT_SUPPORTED。对于解除绑定的应答消息，从协调器返回的状态可能有ZDP_SUCCESS,ZDP_NO_ENTRYorZDP_NOT_SUPPORTED。绑定是由外部的设备发起（“外部”的意思是发起绑定的不是绑定的对象之一）。外部设备应用程序以两个应用服务（地址和端点）和簇标识符作为参数调用ZDP_BindReq()发起绑定。第一个参数就是绑定记录保存的设备地址。委托绑定。确保编译选项REFLECTOR已经打开！函数解析：ZDP_BindReq()实际上是调用ZDP_BindUnbindReq()的一个宏。这一调用会产生并发送一个绑定的请求，使得ZigBee协调器根据簇标识号clusterID对相应的应用服务实施绑定。函数原型：afStatus_tZDP_BindReq(zAddrType_t*dstAddr,byte*SourceAddr,byteSrcEPIntf,byteClusterID,byte*DestinationAddr,byteDstEPIntf,byteSecuritySuite);参数细节：DstAddr-消息发送地址（负责绑定的设备地址，本地的AF）-参见上面委托绑定SourceAddr–源节点的64位IEEE地址SrcEPIntf–源节点应用服务的端点ClusterID–需要绑定的簇标识符DestinationAddr–目标节点的64位IEEE地址DstEPIntf–目标节点应用服务的端点SecuritySuite-安全机制模式返回值：afStatus_t–此函数需要借助AF发送（AF_DataRequest()）生成的消息，因此返回值是AF状态值。ZigBee设备对象终端节点绑定请求-两个设备可向协调器告知他们想建立一个绑定表记录。协调器通过安排配对并分别在这两个设备上建立绑定表条目，也称集中式绑定。这一机制规定在指定的时限内，通过按键或者其他类似动作对指定的设备实施绑定。在规定的时限内，协调器负责收集终端设备绑定请求消息，然后根据相同的配置文件标识号(profileid)和簇标识号(clusterid)建立相应的绑定表格条目。默认的终端节点绑定时限(APS_DEFAULT_MAXBINDING_TIME)是16秒(在nwk_globals.h中定义)，若要修改可在f8wConfig.cfg中新增数值。所有例子的应用服务中都有一个响应按键事件的函数（例如，TransmitApp.c中的TransmitApp_HandleKeys()）。这一响应函数调用ZDApp_SendEndDeviceBindReq()[在ZDApp.c中]收集该应用服务端点的所有信息，然后再调用ZDP_EndDeviceBindReq()[在ZDProfile.c中]把信息发送给协调器。或者，像SampleLight和SampleSwitch例程中，按键后直接调用ZDP_EndDeviceBindReq()，仅把与开关灯函数相关的簇标识号发送出去。这一消息将会被协调器接收[ZDP_IncomingData()inZDPro