ZigBee协议的研究+文献综述(8)
目前存在３种公开的协议版本：ZigBee-2004，ZigBee-2006和ZigBee-2007（又称ZigBee PRO）．各协议版本之间的比较如表2.1所示。
表2.1 ZigBee各协议版本的比较
协议版本 ZigBee-2004 ZigBee-2006 ZigBee-2007（ZigBee PRO)
发布时间 2005年6月 2007年1月 2008年1月
特征 8位簇标识；KVP/MSG通信格式；协调器绑定；多种安全模式；数据包≤128字节；分布式地址分配机制和树状路由；容错路由算法
16位簇标识；移除了KVP通信格式；增加ZCL库、多播、群设备、无线配置（OTA）
在ZigBee－2006版本基础上，新增了频率跳变、分割／重组、随机地址分配、多对一／源节点路由、安全层的改进；移除了分布式地址分配机制和树状
路由兼容性
原始ZigBee版本 不需与ZigBee-2004兼容 与ZigBee-2006兼容；不需与ZigBee-2004兼容
应用配置
家庭灯光配置 商务楼自动化、工业系统监控、家庭自动化 商务楼自动化、工业系统监控、家庭自动化
从表2.1可以看出，2006版本相较于2004版本，主要新增了ZigBee事务库（ZigBeeclusterlibrary，ZCL）与组播（multicat）的功能，并移除KVP（keyvaluepair）的讯息格式，同时也新增元件组合（groupdevices）的功能，可以将多个元件进行组合，允许单独的元件从属于某个群组。比如在家中用一个按钮控制多个电灯的开关.。
2006版本也具备容易文护（easy maintenance）的特性，可防止在网路上单点失效，通过简单的处理过程将一个设备的资料转存到邻近设备上，同时加强了目标广播应用（trgeted broadcasts），可针对设备的具体类型（例如路由器、唤醒或是睡眠状态的设备等）进行指定，此特性可以减少对RAM的要求，因此降低ZigBee产品元件总体成本。此外，2006版本也新增无线配置（over the air，OTA Setup）的功能，使用者可直接通过OTA来动态即时更新元件固件，取代目前需将安置好的ZigBee元件拆卸下来使用ICE或是RS-232等有线工具下载烧写新固件的做法。
ZigBee PRO特性比较复杂，某些新增功能如频率跳变、分割/重组等可在协议栈之上的应用程序中实现，而其它的一些功能如随机地址分配、高安全模式等是以网络通信开销增加和通信延迟变长为代价的。ZigBee-2006版本应用最为广泛，在某些需要集中式控制和节点很少移动或几乎不移动的应用中，使用树状路由会比较合适。因为树状路由不需要路由发现和路由文护的过程，减少了控制包的发送，而在无线通信环境中，发送次数的降低意着节点功耗的降低，也意着整个网络的生命周期的延长。所以在地址分配策略中没有采取随机地址分配策略，而仍采用分布式地址分配机制。这样可以采用AODVjr路由和树状路由相结合的路由策略，以适应多种应用环境．但这种地址分配方式要求用户对最终的网络事先进行规划，需要有一定的可预见性。在协议栈以后的扩展中可以考虑使用ZigBee PRO中的随机地址分配策略和路由策略。
2.4 Z-stack协议栈
2007年1月，TI公司宣布推出ZigBee协议栈（Z-Stack），并于2007年4月提供免费下载版本V1.4.1。Z-Stack达到ZigBee测试机构德国莱茵集团（TUV Rheinland）评定的ZigBee联盟参考平台（Golden Unit）水平，目前已为全球众多ZigBee开发商所广泛采用。
Z-Stack协议栈是基于一个轮转查询式操作系统的[4]。整个Z-Stack采用分层的软件结构，硬件抽象层（HAL）提供各种硬件模块的驱动，包括定时器Timer，通用I/O口GPIO，通用异步收发传输器UART，模数转换ADC的应用程序接口API，提供各种服务的扩展集。操作系统抽象层OSAL实现了一个易用的操作系统平台，通过时间片轮转函数实现任务调度，提供多任务处理机制。用户可以调用OSAL提供的相关API进行多任务编程，将自己的应用程序作为一个独立的任务来实现。Z-Stack的main函数在Zmain.c中，总体上来说，它一共做了两件工作，一个是系统初始化，即有启动代码来初始化硬件系统和软件架构需要的各个模块，另一个作用就是开始执行操作系统实体。如图2.4所示。整个Z-Stack协议栈结构如图2.5所示。
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