zigbee简介
zigbee 是IEEE 802.15.4协议的代名词。这个协议规定的短距离，低功耗的无线通信技术。
协议栈
协议栈是指网络中各层协议的总和， 其反应了网络中文件传输的过程：由上层到底层，再由底层到上层的过程。zigbee联盟在2005年发布了第一份zigbee规范。
TI Z-stack 2007年由TI发布， 其配合OSAL（多任务操作系统）完成整个协议栈的运行
zigbee协议栈建立在IEEE 802.15.4的PHY层和MAC层规范之上。它实现了网络层（NWK）和应用层（APL）
应用层由提供了应用子层， APS和zigbee设备对象（ZDO）。
物理层（PHY）
物理层定义了物理无线信道和MAC子层的接口， 提供物理层数据服务和物理层管理服务。
物理层内容：
1） zigbee的激活
2）当前信道的能量检测
3）接收链路服务质量信息
4）zigbee信道接入方式
5）信道频率选择
6）数据传输和接收
介质接入控制子层（MAC）
MAC层负责处理所有物理层无线信道访问，并产生网络信号，同步信号；支持PAN连接和分离， 提供两个对等MAC实体之间可靠的链路。
MAC层功能：
1） 网络协调器产生信标（beaeon）
2） 与信标同步
3） 支持PAN（个域网）链路的建立和断开
4） 为设备的安全性提供支持
5） 信道接入方式采用免冲突载波检测多址接入机制
6） 处理和维护保护时隙机制
7） 在两个对等的MAC实体键提供安全可靠的通信链路
网络层（NWK）
网络层是zigbee的核心。 网络层主要实现节点加入或离开网络，接收或抛弃其他节点， 路由查找及数据传输等功能。
网络层功能：
1） 网络发现
2） 网络形成
3） 允许设备连接
4） 路由器初始化
5） 设备同网络连接
6） 直接将设备和网络连接
7） 断开网络连接
8） 重新复位设备
9） 接收机同步
10） 信息库维护
应用层（APL）
zigbee应用层包括应用支持层APS， zigbee设备对象ZDO和制造商定义的应用对象。
应用支持层（APS）功能：
1） 维持绑定表
2） 在绑定设备间传递信息
设备对象（ZDO）功能：
1） 定义设备在网络中的角色
2） 发起和响应绑定请求
3） 在网络设备中建立安全机制
4） 发现网络设备，并决定提供应用服务类型
应用程序框架（AF）
运行在zigbee协议栈上的应用程序实际上是厂商自定义的应用对象， 并且遵循规范运行在端点1~240上。
zigbee提供两种标准服务类型： 键值对（KVP） 和 报文（MSG）。
zigbee基本概念
设备类型：
1） Coordinator （协调器）
2） Router （路由器）
3） End-Device（终端）
zigbee网络中由一个Coordinator 和多个Router和多个End-Device组成。
Coordinator（协调器）
协调欺负责启动整个网络。它是网络的第一个设备。协调欺选择一个信道和一个网络ID（PAN ID），启动整个网络。 协调欺也可以协助建立网络中安全层和应用层的绑定（bindings）。
注意： 协调器的角色主要涉及网络启动和配置，一旦完成，就像一个路由器或者消失。由于整个zigbee网络的分布特性， 因此接下来整个网络的操作就不在依赖协调器是否存在。
Router（路由器）
路由器的功能是允许其他设备加入网络，多跳路由或者协助它自己由电池供电的终端设备的通讯。
通常路由器希望一直是活动状态，因此必须使用主电源供电，但是当使用树状网络拓扑结构时，允许路由间隔一定的周期操作一次。这样就可以使用电池供电。
Ebd-Device（终端设备）
终端设备没有特定的维持网络结构的责任，它可以睡眠或者唤醒，因此它可以是一个电池供电的设备。通常终端设备对存储空间要求比较小。
协议栈规范（stack profile）
Zigbee定义了两个规范； zigbee 和zigbee PRO
协议栈规范的ID（STACK_PROFILE_ID）在nwk_global.h中定义如下：
// Controls various stack parameter settings
#define NETWORK_SPECIFIC 0 // 特定网络
#define HOME_CONTROLS 1 // zigbee
#define ZIGBEEPRO_PROFILE 2 // zigbee pro
#define GENERIC_STAR 3
#define GENERIC_TREE 4zigbee协议组成
端点（endpoint）
8位字段， 描述一个射频端所支持的不同应用。
端点0x00 ： 用于寻址设备配置文件， 这是每个zigbee设备必须使用的端点。
端点0xFF ： 用于寻址所有活动端点
端点0xF1 ~ 0xFE : reservered
端点0x01 ~ 0xF0 : 共240个， 支持240个应用，即物理信道最多支持240个虚拟链路。
簇 （cluster）
多个属性的汇集形成了簇， 簇是属性的集合，每个簇拥有一个唯一的ID。
// sampleApp.c
const cId_t SampleApp_ClusterList[SAMPLEAPP_MAX_CLUSTERS] =
{
SAMPLEAPP_PERIODIC_CLUSTERID, // 1
SAMPLEAPP_FLASH_CLUSTERID // 2
};
属性（attribute）
设备之间通信的每一种数据对象，比如开关状态或者温度值等都是属性。每个属性可得到唯一的ID，
File ：zcl.h
// Attribute record
typedef struct
{
uint16 attrId; // Attribute ID
uint8 dataType; // Data Type - defined in AF.h
uint8 accessControl; // Read/write - bit field
void *dataPtr; // Pointer to data field
} zclAttribute_t;
typedef struct
{
uint16 clusterID; // Real cluster ID
zclAttribute_t attr;
} zclAttrRec_t;
描述符（descriptor）
一个设备(device)可以拥有240个端点（endpoint）， 每一个端点必须有一个端点描述符endPointDesc, 端点描述符包括一个简单描述符（SimpleDescriptionFormat）
File : af.h
typedef struct
{
uint8 endPoint;
uint8 *task_id; // Pointer to location of the Application task ID.
SimpleDescriptionFormat_t *simpleDesc;
afNetworkLatencyReq_t latencyReq;
} endPointDesc_t;
例子SampleApp.c：
// Fill out the endpoint description.
SampleApp_epDesc.endPoint = SAMPLEAPP_ENDPOINT; // 20
SampleApp_epDesc.task_id = &SampleApp_TaskID; //全局uint8
SampleApp_epDesc.simpleDesc
= (SimpleDescriptionFormat_t *)&SampleApp_SimpleDesc;
SampleApp_epDesc.latencyReq = noLatencyReqs; // enum
其中SimpleDescriptionFormat_t定义如下：
typedef struct
{
uint8 EndPoint; // 端点1——240
uint16 AppProfId; // profile ID
uint16 AppDeviceId; // device ID
uint8 AppDevVer:4; // Descriptor version
uint8 Reserved:4; // AF_V1_SUPPORT uses for AppFlags:4.
uint8 AppNumInClusters; // cnts of input Cluster
cId_t *pAppInClusterList; // cnts of input Cluster ID
uint8 AppNumOutClusters; // cnts of output Cluster
cId_t *pAppOutClusterList; // cnts of output Cluster
} SimpleDescriptionFormat_t;
上面的SampleApp_SimpleDesc ：
const SimpleDescriptionFormat_t SampleApp_SimpleDesc =
{
SAMPLEAPP_ENDPOINT, // int Endpoint;
SAMPLEAPP_PROFID, // uint16 AppProfId[2];
SAMPLEAPP_DEVICEID, // uint16 AppDeviceId[2];
SAMPLEAPP_DEVICE_VERSION, // int AppDevVer:4;
SAMPLEAPP_FLAGS, // int AppFlags:4;
SAMPLEAPP_MAX_CLUSTERS, // uint8 AppNumInClusters;
(cId_t *)SampleApp_ClusterList, // uint8 *pAppInClusterList;
SAMPLEAPP_MAX_CLUSTERS, // uint8 AppNumInClusters;
(cId_t *)SampleApp_ClusterList // uint8 *pAppInClusterList;
};
绑定（binding）
上面的key1 绑定EP3， key2 绑定EP4和EP5，利用这种绑定关系可以实现控制。
路由
路由对于应用层来说是透明的， 应用程序只要简单向下发送任何设备的数据到栈中， 栈会负责寻找路径。这种方法，应用程序不知道操作是在一个多跳或者什么网络中。路由另一个功能是自愈ZigBee网络，如果某个无线连接断开， 路由功能又能自动寻找新的路径避开断开的网络连接， 这极大提高了网络的可靠性，是ZigBee网络的关键特性。
点播，组播和广播
点播： 点对点通信， 不容许第三个设备收到信息
组播： 网络中节点分组，每个组员发出的信息只有相同组号组员才能收到
广播： 发送模块发出信息， 网络中所有节点都可以收到数据。
File ： af.h
typedef enum
{
afAddrNotPresent = AddrNotPresent, // Indirect
afAddr16Bit = Addr16Bit, // Unicast
afAddr64Bit = Addr64Bit, //
afAddrGroup = AddrGroup,
afAddrBroadcast = AddrBroadcast // Broadcast
} afAddrMode_t;
在ZigBee中， 数据包可以单点传送（Unicast）， 多点传送（Multicasr）或者广播传送（Broadcast）
，每种方式都对应上面一个地址参数.
对于广播传送， 目标地址DstAddr.addr.shortAddr有如下配置：
typedef struct
{
union
{
uint16 shortAddr;
ZLongAddr_t extAddr;
} addr;
afAddrMode_t addrMode;
uint8 endPoint;
uint16 panId; // used for the INTER_PAN feature
} afAddrType_t;
其中shortAddr可以选择：
enum bcast_addr_e {
NWK_BROADCAST_SHORTADDR_RESRVD_F8 = 0xFFF8,
NWK_BROADCAST_SHORTADDR_RESRVD_F9,
NWK_BROADCAST_SHORTADDR_RESRVD_FA,
NWK_BROADCAST_SHORTADDR_RESRVD_FB,
NWK_BROADCAST_SHORTADDR_DEVZCZR, // 0xFFFC: Routers and Coordinators
NWK_BROADCAST_SHORTADDR_DEVRXON, // 0xFFFD: Everyone with RxOnWhenIdle == TRUE
// 0xFFFE: Reserved (legacy: used for 'invalid address')
NWK_BROADCAST_SHORTADDR_DEVALL = 0xFFFF
};