ZIGBEE无线智能信息处理的LED路灯控制系统设计与开发(15)
图5- 6 网络层参考模型
Fig.5- 6 NWK layer reference model
网络层提供了网络层数据服务实体（NLDE）和网络层管理服务实体（NLME），这两个功能服务实体用来向 APL 提供接口。网络层数据实体通过 NLDE-SAP 提供数据传输服务，网络层管理实体通过 NLME-SAP 提供管理服务。同时，网络层管理实体利用网络层数据实体来完成一些管理任务，并且负责文护网络层信息库。
在两个或多个设备之间传送数据时，NLDE 按照应用协议数据单元的格式传送数据，并且这些相互通信的设备必须处于同一个网络中。网络层数据实体可提供如下服务：指定拓扑传输路由；生成网络层协议数据单元(NPDD) ；安全，确保通信数据的机密性和真实性。
网络层管理实体(NLME)负责提供允许应用程序与协议栈相互作用。NLME 提供的服务有：配置一个新的设备、初始化一个网络、连接、复位和断开网络、编址、邻居设备发现、路由发现、接收控制。
网络协议数据单元由两部分组成：网络层帧报头：包含帧控制、地址和序号信息；网络层帧的可变长有效载荷，包含帧类型所指定的信息。表5- 4所示为网络层通用帧格式，不是所有的帧都包含地址和序列域，但 NWK 头中字段按固定顺序排列。然而只有多播标志值是 1 是才存在多播控制域。根据帧控制字段的不同，NWK 定义了数据帧和网络层命令帧两种类型的帧。
表5- 4NWK层数据帧格式
Table5- 4 NWK layer data frame format
5.6 ZigBee 应用层规范
ZigBee 应用层包括应用支持子层（APS）,ZigBee 设备对象（ZDO）和制造商定义的应用对象。ZigBee 应用层除了提供一些必要的函数以及为网络层提供合适的服务接口外，一个重要的功能是应用者可在这层定义自己的应用对象。
5.6.1 ZigBee 应用支持子层
APS 子层给网络层和应用层通过 ZigBee 设备对象和制造商定义的应用对象使用的一组服务接口。该接口提供了 ZDO 和制造商定义的应用对象使用的一组服务。包含一个 APS 数据实体(APSDE)、一个 APS 管理实体(APSME)以及一个由 APSME 文护与 APS 子层有关的被管理对象有关的数据库 ASP 子层信息库（AIB）。APS 提供两类服务，即通过 APS 数据实体 SAP（APSDE-SAPS）提供数据服务和通过 APS 管理实体(APSME-SAP)提供管理服务。APSDE 和 APSME 之间还隐含了一个结构允许APSME 使用 APS 数据服务。APS 子层参考模型如图5- 7所示。
在 ZigBee 定义中，一个节点只有 1 个 IEEE 802.15.4 射频端，但是可以有多个设备。节点的每个设备描述为一个端点，并以端点号标识。端点 0 分配给 ZDO ，241~254号端点预留。APS 数据服务寻址包括节点寻址和端点寻址，支持的寻址方式有直接寻址、间接寻址和广播寻址。APS 管理服务主要为绑定表的文护。
图5- 7 应用层支持子层参考模型
Fig.5- 7 Application support son layer reference model
5.6.2 应用层帧格式
APS 层的帧格式（APDU）如表5- 5所示，每一个 APS 帧包含如下的基本组成：APS 头，由帧控制和地址信息组成；APS 有效载荷，变长，包含帧类型指定的信息。应用层定义了数据帧、命令帧、确认帧三种帧类型。
表5- 5 应用层帧格式
Table5- 5 Application layer frame format
5.6.3 ZigBee 设备对象
ZDO 是使用网络层和应用支持层原语执行 ZigBee 终端设备、路由器和协调器的一个应用。ZigBee 设备包括 5 个对象：设备和服务发现、网络管理、绑定管理、安全管理、节点管理。其描述如表5- 6所示。