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Zigbee2006, 2007, pro各個(gè)版本的區(qū)別

 英子電氣 2012-06-14

Zigbee2006, 2007, pro各個(gè)版本的區(qū)別


  ZigBee是ZigBee聯(lián)盟建立的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),它是一種工作在900MHZ和2.4GHZ頻段的新興無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),具有中等通訊距離(10米到數(shù)百米),比較靈活經(jīng)濟(jì)的通訊速率(40Kbps到250Kbps),并且有星狀,網(wǎng)狀(MESH),樹狀等多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌偷墓牡忍攸c(diǎn),所以在當(dāng)今無線通訊技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域中占有比較重要的地位。

  第一個(gè)ZigBee協(xié)議棧規(guī)范于2004年12月正式生效,稱為ZigBee 1.0或ZigBee 2004。

  第二個(gè)ZigBee協(xié)議棧規(guī)范于2006年12月發(fā)布,稱為ZigBee 2006規(guī)范,主要是用“群組庫(cluster library)”替換了ZigBee 2004中的MSG/KVP結(jié)構(gòu)。最為重要的新的ZigBee 2006協(xié)議棧將不兼容原來的ZigBee 2004技術(shù)規(guī)范,對(duì)于已經(jīng)投入ZigBee 2004的廠商而言,這是一個(gè)大悲劇。例如Jennic公司將ZigBee2004協(xié)議棧固化在ROM中(JN5121/JN5139)。將無法和ZigBee 2006以后的協(xié)議棧兼容。ZigBee 2006協(xié)議棧,將是ZigBee兼容的一個(gè)戰(zhàn)略分水嶺,從這里開始,ZigBee將實(shí)現(xiàn)完全向后兼容性。

  2007年10月發(fā)布了ZigBee 2007規(guī)范,ZigBee 2007規(guī)范定于了兩套高級(jí)的功能指令集(feature set):分別是ZigBee功能命令集ZigBee Pro功能命令集。(ZigBee 2004和2006都不兼容這兩套新的命令集)。ZigBee 2007包含兩個(gè)協(xié)議棧模板(profile),一個(gè)是ZigBee協(xié)議棧模板(Stack Profile 1),它是2006年發(fā)布的,目標(biāo)是消費(fèi)電子產(chǎn)品和燈光商業(yè)應(yīng)用環(huán)境,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,使用在少于300個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中。另一個(gè)是ZigBee Pro協(xié)議棧模板 (Stack Profile 2),它是在2007年發(fā)布,目標(biāo)是商業(yè)和工業(yè)環(huán)境,支持大型網(wǎng)絡(luò),1000個(gè)以上網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),相應(yīng)更好的安全性。ZigBee Pro提供了更多的特性,比如:多播、多對(duì)一路由和SKKE(Symmetric-key key establishment)高安全,但ZigBee(協(xié)議棧模板1)在內(nèi)存和flash中提供了一個(gè)比較小的區(qū)域。兩者都提供了全網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)與所有的ZigBee應(yīng)用模板工作。

  ZigBee 2007 是向后完全兼容ZigBee 2006設(shè)備。ZigBee 2007設(shè)備可以加入一個(gè)ZigBee 2006網(wǎng)絡(luò),并能再ZigBee 2006網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行,反之亦然。
由于路由選擇不同,ZigBee Pro設(shè)備必須變成非路由ZigBee End-Devices(ZEDs)設(shè)備才可加入ZigBee 2006或ZigBee 2007網(wǎng)絡(luò)。同樣ZigBee 2006或ZigBee 2007設(shè)備必須變成ZEDs才可加入ZigBee Pro網(wǎng)絡(luò)。在這些設(shè)備上的應(yīng)用程序工作是相同的,它們不管在這些設(shè)備上的協(xié)議棧模板。
下面的圖表從高層次進(jìn)行比較,列出2004、2006及2007/PRO ZigBee規(guī)范之間的異同。

比較圖:


















2004 2006 2007 PRO
Interference avoidance 避免干擾 Support for ongoing interference detection under operational conditions and wholesale adoption of a new operating RF channel and/or Network ID. 在可操作條件下一個(gè)新的RF信道或/和網(wǎng)絡(luò)ID被大量采用時(shí),支持持續(xù)干擾檢測(cè)。
Automated/distributed address management 自動(dòng)/分配地址管理 Device addresses automatically assigned using a hierarchical, distributed scheme. 使用分層、分布式的方案自動(dòng)分配設(shè)備地址。
Device addresses automatically assigned using a stochastic scheme.使用隨機(jī)方案自動(dòng)為設(shè)備分配地址。
Group addressing 組尋址 Devices can be assigned to groups, and whole groups can be addressed with a single frame; thereby reducing network traffic for packets destined for groups.將設(shè)備分配到組,組中的各設(shè)備可以接收同一個(gè)幀,這樣送往組的數(shù)據(jù)包減少,從而減少了網(wǎng)絡(luò)流量。
Centralized data collection 集中式數(shù)據(jù)收集 Many-to-one routing allows the whole network to discover the aggregator in one pass.多對(duì)一路由允許整個(gè)網(wǎng)絡(luò)在一個(gè)通道上發(fā)現(xiàn)匯集器。
Source routing allows the aggregator to respond to all senders in an economical manner. 源路由允許匯集器以一種經(jīng)濟(jì)的方式對(duì)所有發(fā)件人回應(yīng)。
Security 安全 Trust Center can run on any device in the network.信托中心可以在網(wǎng)絡(luò)中的任何設(shè)備上運(yùn)行。
"High Security" mode available, which is selectable by Trust Center policy, and requires Application Layer Link keys; peer-entity authentication; and peer-to-peer key establishment using Master Keys.可用“高安全”模式,它是信托中心可選擇的策略,并且需要應(yīng)用層鏈接鍵;身份驗(yàn)證對(duì)等實(shí)體;使用主鍵建立端到端的鍵。
Network scalability網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性 Network scales up to the limits of the addressing algorithm. Typically, networks with tens to hundreds of devices are supported.網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模受尋址算法的限制。通常,網(wǎng)絡(luò)支持幾十甚至幾百個(gè)設(shè)備。
An addressing algorithm that relaxes the limits on network size. Networks with hundreds to thousands of devices are supported. 放松網(wǎng)絡(luò)規(guī)模限制的尋址算法,可支持成百成千的設(shè)備。
Message size 消息尺寸 < 100 bytes. Exact size depends on services employed, such as security.小于100B。確切的大小取決于服務(wù),比如安全的服務(wù)。
Large messages, up to the buffer capacity of the sending and receiving devices, are supported using Fragmentation and Reassembly.應(yīng)用分割和重組可支持大量消息(大到發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備的緩沖區(qū)容量)的收發(fā)。
Standardized commissioning 標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)試 Standardized startup procedure and attributes support the use of commissioning tools in a multi-vendor environment.標(biāo)準(zhǔn)化的啟動(dòng)過程和屬性支持調(diào)試工具在多廠商環(huán)境中的使用。
Robust mesh networking 健壯的mesh網(wǎng)絡(luò) Every device keeps track of its "neighborhood"; thereby further improving reliability and robustness. 每個(gè)設(shè)備保持跟蹤它的鄰居,從而進(jìn)一步提高了可靠性和健壯性。
Cluster Library support 簇庫的支持 The ZigBee Cluster Library, as an adjunct to the stack, standardizes application behavior across profiles and provides an invaluable resource for profile developers. 作為附屬物加到堆棧中的 ZigBee簇庫,通過profile標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用程序行為,并為profile開發(fā)人員提供一個(gè)無價(jià)的資源。

各ZigBee版本功能比較












版本 ZigBee04 ZigBee06 ZigBee07
指令集 ZigBee ZigBee PRO
無線射頻標(biāo)準(zhǔn) 802.15.4 802.15.4 802.15.4 802.15.4
地址分配 CSKIP CSKIP 隨機(jī)
拓?fù)?/FONT> 星狀 樹狀、網(wǎng)狀 樹狀、網(wǎng)狀 網(wǎng)狀
大網(wǎng)絡(luò) 不支持 不支持 不支持 支持
自動(dòng)跳頻 是,3個(gè)信道
PAN ID沖突解決 支持 可選 支持
數(shù)據(jù)分割 支持 可選 可選
多對(duì)一路由 支持
高安全 支持 支持,1密鑰 支持,1密鑰 支持,多密鑰
應(yīng)用領(lǐng)域 消費(fèi)電子(少量節(jié)點(diǎn)) 住宅(300個(gè)節(jié)點(diǎn)以下) 住宅(300個(gè)節(jié)點(diǎn)以下) 商業(yè)(1000個(gè)節(jié)點(diǎn)以上)

ZigBee2007兩功能指令集比較















指令集 ZigBee2007
ZigBee ZigBee PRO
地址分配 樹狀 隨機(jī)
拓?fù)?/FONT> 樹狀、網(wǎng)狀 網(wǎng)狀
路由算法改進(jìn) 無(同ZigBee06) 多對(duì)一,一對(duì)多,源路由等
非對(duì)稱鏈路處理 支持
自動(dòng)跳頻 可選 支持
PAN ID沖突解決 支持
安全 住宅級(jí)別 標(biāo)準(zhǔn)
應(yīng)用層安全 可選 可選
高安全模式 可選
調(diào)試指令集 支持 支持
安全調(diào)試 支持
多集團(tuán)廣播 支持 支持
分割傳輸 支持


  ZigBee Pro在應(yīng)用層功能部分,新增分割傳輸(Fragmented Transmission)功能,就是當(dāng)超過有效載荷資料(Payload)長(zhǎng)度的限制時(shí),可以使用分割組裝(Fragment & Assemble)的功能傳送長(zhǎng)度較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)。這里的分割處理方式類似傳輸控制協(xié)議(TCP)的分割方式,先設(shè)定區(qū)塊(Block)數(shù),接著系統(tǒng)便會(huì)按照的Blocks數(shù)分段傳送封包,直到完整的封包送完為止。

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