zigbee应用分析

初始化

因为Z-Stack是在OS下运行的，所以在之前必须调用osalAddTasks()初始化任务。

组织

关于OS的API函数介绍请看文档：Z-Stack OSAL API (F8W-2003-0002)，应该说协议栈的每层或者说每部分都有相关的API说明文档。osalAddTasks()初始化任务， osalTaskAdd()函数添加任务，都可

以到API文档或程序中详细分析函数功能。

系统服务

OSAL和APL系统服务是唯一的，因为比如按键和串口类似事件处罚就只能用唯一的一个任务标识。

这两个硬件都留给了用户自己定义使用。

应用设计

用户可能为每一个应用对象都创建一个任务，或者为所有的应用对象只创建一个任务。当选择上述

的设计的时候，下面是一些设计思路：

为许多应用对象创建一个OSAL任务

下面是正面和反面（pros & cons）的一些叙述：

- Pro：接受一个互斥任务事件（开关按下或串口）时，动作是单一的。

- Pro：需要堆栈空间保存一些OSAL任务结构。

- Con：接收一个AF信息或一个AF数据确认时，动作是复杂的-----在一个用户任务上，分支多路处

理应用对象的信息事件。

- Con：通过匹配描述符（如：自动匹配）去发现服务的处理过程更复杂-----为了适当的对ZDO_NEW_DSTADDR信息起作用，一个静态标志必须被维持。

为一个应用对象创建一个OSAL任务

:一对一设计的反面和正面（pros & cons）是与上面一对多设计相反的：

- Pro：在应用对象试图自动匹配时，仅仅一个ZDO_NEW_DSTADDR被接收。

- Pro：已经被协议栈下层多元处理后的一个AF输入信息或一个AF数据确认。

- Con：需要堆栈空间保存一些OSAL任务结构。

- Con：如果两个或更多应用对象用同一个唯一的资源，接收一个互斥任务事件的动作就更复杂。

强制方法

任何一个OSAL任务必须用两种方法执行：一个是初始化，另一个是处理任务事件。

任务初始化

在例子中调用如下函数执行任务初始化：

―Application Name‖_Init（如SAPI_Init）。该任务初始化函数应该完成如下功能：

变量或相应应用对象特征初始化，为了使OSAL内存管理更有效，在这里应该分配永久堆栈存储区。

在AF层登记相应应用对象（如：afRegister()）。

登记可用的OSAL或HAL系统服务（如：RegisterForKeys()）

任务事件处理

调用如下函数处理任务事件：

―Application Name‖_ProcessEvent (e.g. SAPI_ProcessEvent()).除了强制的事件之外，任一OSAL

任务能被定义多达15个任务事件。

强制事件

一个任务事件SYS_EVENT_MSG (0x8000), 被保留必须通过OSAL任务设计。

SYS_EVENT_MSG (0x8000)

任务事件管理者应该处理如下的系统信息子集，下面只列出了部分信息，但是是最常用的几个信息

处理，推荐根据例子复制到自己项目中使用。

AF_DATA_CONFIRM_CMD

调用AF_DataRequest()函数数据请求成功的指示。Zsuccess确认数据请求传输成功，如果数据请求设置AF_ACK_REQUEST标志位，那么，只有最终目的地址成功接收后，Zsuccess确认才返回。如果数据请求没有设置AF_ACK_REQUEST标志位，那么，数据请求只要成功传输到下跳节点就返回Zsuccess

确认信息。

AF_INCOMING_MSG_CMD

AF信息输入指示

KEY_CHANGE

键盘动作指示

ZDO_NEW_DSTADDR

匹配描述符请求（Match Descriptor Request）响应指示。（例如：自动匹配）

ZDO_STATE_CHANGE

网络状态改变指示

网络格式化

示例应用程序编译为协调器的在default_chanlist指定的通道上形成一个网络，协调器将建立一个随机编号源于自身的IEEE地址或由zdapp_config_pan_id指定的网络PAN ID（如果zdapp_config_pan_id

不为0xFFFF）。

示例应用程序编译为路由器或结束设备的将尝试加入网络在default_chanlist指定的通道上，如果zdapp_config_pan_id没有定义为0 xFFFF ，路由器将受到限制，只有加入参数zdapp_config_pan_id规

定的网络PAN ID。

自动启动

设备自动开始尝试组建或加入网络。如果设备设置为等待计时器或其他外部事件发生后才启动，那么HOLD_AUTO_START必须被定义。为了稍后以手动启动方式启动设备，那么需要调用

ZDApp_StartUpFromApp(函数

软件启动

为了在形成网络过程中节省所需的设备类型，那么所有的路由器设备可以被通过soft_star定义作为一个协调器。如果自动启动是需要的话，那么auto_soft_start必须被定义。

网络恢复

通过设置NV_RESTORE和/或NV_INIT，可以让设备断电或者意外掉电重新启动后重新回复网络。

加入通告

当设备形成或加入网络后会发通报到ZDO_STATE_CHANGE信息事件

4.1路由概述

A mesh network is described as a network in which the routing of messages is performed as a

decentralized，coope rative process involving many peer devices routing on each others’ behalf.

路由对与应用层来说是完全透明的。应用程序只需简单的向下发送去往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的网络当中的。

路由还能够自愈ZigBee网络，如果某个无线连接断开了，路由功能又能自动寻找一条新的路径避开那个断开的网络连接。这就极大的提高了网络的可靠性，同时也是ZigBee网络的一个关键特性。

4.2路由协议(Routing Protocol)

ZigBee执行基于用于AODV专用网络的路由协议。简化后用于传感器网络。ZigBee路由协议有助于网络环境有能力支持移动节点，连接失败和数据包丢失。

当路由器从他自身的应用程序或者别的设备那里收到一个单点发送的数据包，则网络层(NWK Layer)根据一下程序将它继续传递下去。如果目标节点是它相邻路由器中的一个，则数据包直接被传送给目标设备。否则，路由器将要检索它的路由表中与所要传送的数据包的目标地址相符合的记录。如果存在与目标地址相符合的活动路由记录，则数据包将被发送到存储在记录中的下一级地址中去。如果没有发现任何相关的路由记录，则路由器发起路径寻找，数据包存储在缓冲区中知道路径寻找结束。

ZigBee终端节点不执行任何路由功能。终端节点要向任何一个设备传送数据包，它只需简单的将数据向上发送给它的父亲设备，由它的父亲设备以它自己的名义执行路由。同样的，任何一个设备要给终端节点发送数据，发起路由寻找，终端节的的父亲节点都已它的名义来回应。

注意ZigBee地址分配方案使得对于任何一个目标设备，根据它的地址都可以得到一条路径。在

Z-Stack中，如果万一正常的路径寻找过程不能启动的话(通常由于缺少路由表空间)，那么Z-Stack拥有自

动回退机制。

此外，在Z-Stack中，执行的路由已经优化了路由表记录。通常，每一个目标设备都需要一条路由表记录。但是，通过把一定父亲节点记录与其子所有子结点的记录合并，这样既可以优化路径也可以不丧失

任何功能。

ZigBee路由器，包括协调器执行下面的路由函数：(i)路径发现和选择；(ii)路径保持维护；(iii)路径期

满。