ZigBee基于RFID技术病人监护系统设计(6)
2.4 网络体系结构
按照ISO的OSI模型，ZigBee网络分为4层。从下向上分别为物理层(PHL)、媒体访问控制层(MAC)、网络层(NWK)和应用层(APL)。每一层向它的上层提供数据或管理服务。ZigBee的应用层由应用支持子层(APS)、ZigBee设备对象(ZDO)和制造商定义的应用对象组成。
物理层(Physical Layer，PHL)由半双工的无线收发器及其接口组成，工作的频率可以是868 MHz、915MHz或者2.4 GHz，它直接利用无线信道实现数据传输。媒体访问控制子层(Medium Access Control，MAC)提供节点自身和与其相邻的节点之间可靠的数据传输链路。其主要任务是实现传输媒体的共享，提高通信的有效性。网络层(Network Layer，NWK)利用MAC层可靠的数据通信，提供路由、多跳转发能力，实现和文护星形、树簇形或网格形网络。对于一些简单的节点而言，其功能只不过是加入和离开一个网络而已。而路由器则需要完成信息的转发，发现邻居，构造到某节点的路由等任务。协调器的任务包括启动网络，为新加入的节点分配地址等。
应用支持子层(Application Support Layer，APS)的任务是将网络信息转发到运行在节点上的不同应用端点，包括文护一个绑定表，在被绑定的设备之间传送信息等。绑定表将设备按它们能够提供的服务和需要的服务匹配起来。应用对象(Application Object)是运行在端点的应用软件，它具体实现节点的应用功能。应用框架是驻留在设备里的应用对象的环境，给应用对象提供两种数据服务：键值匹配(KVP)和一般信息服务。在应用框架里，应用对象通过APSDE—SAP发送和接收数据，应用对象的管理通过ZDO公共接口实现。在ZigBee设备里最多可以定义240个应用对象，每一个端点编号可以为1～240，编号0保留作为ZDO的接Kl，用于整个ZigBee设备的配置和管理。应用程序也可以通过端点0与ZigBee堆栈的其他层通信，从而实现对这些层的初始化和配置。而编号255保留为向所有应用对象进行广播数据的接口，端点编号241～254保留为将来应用。所有端点都使用应用支持子层(APS)提供的服务。APS通过网络层和安全服务提供层与端点相接，并为数据传输、安全和绑定提供服务，因此能够适配不同但兼容的设备。
ZigBee设备对象(ZigBee Device Object，ZDO)的功能是指设备的所有管理工作，包括定义本设备在网络中的作用(网络协调器、终端设备)，发现网络中的设备，确定这些设备能提供的功能，初始化或响应绑定请求，在网络中的设备之间建立安全的关联等。它是协议栈的一部分。在开发Ziggee应用产品时，需要在ZigBee栈上附加应用端点，调用ZDO功能以发现网络上的其他设备和服务，管理绑定、安全和其他网络设置。ZDO就像一个特殊的应用对象，它驻留在每一个ZigBee节点上，其端点编号固定为0。
在ZigBee技术里，设备是由ZigBee模板(ZigBee Profile)定义的，并以应用对象(Application Objects)的形式实现。模板定义了设备的应用环境、设备类型以及用于设备间通信的簇，有公共模板和私有模板，每个ZigBee设备都与一个特定模板有关，公共模板可以确保不同供应商的设备在相同应用领域中的互操作性。每个应用对象通过一个端点连接到ZigBee堆栈的其余部分，它们都是设备中可寻址的组件。从应用角度看，通信的本质就是端点到端点的连接。端点之间的通信是通过称之为簇的数据结构实现的。这些簇是应用对象之间共享信息所需的全部属性的容器，在特殊应用中使用的簇在模板中定义。
2.5 工作频率
ZigBee使用的频率有868／915 MHz和2．4 GHz等，它们均属ISM(Industrial，Scientific，and Medical)频段。