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[Zigbee 科普系列】 - 4 数据模型

Zigbee 子设备开发


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zeso
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1.Zigbee 3.0 Profile规范

Zigbee 3.0针对不同的应用场景推出了不同的Zigbee应用协议规范。

flowchart LR A(Zigbee应用层协议) --> B(Zigbee Home Automation-Zigbee HA) A --> C(Zigbee Light Link-Zigbee LL) A --> D(Zigbee Building Automation-Zigbee BA) A --> E(Zigbee Retail Services-Zigbee RS) A --> F(Zigbee Health Care-Zigbee HC) A --> G(Zigbee Telecommunication Service-Zigbee TS)

这意味着使用这些协议的各种智能设备之间可以无缝地进行互操作，从而带来创新的物联网解决方案。

2.Zigbee 3.0数据模型

为了方便管理，Zigbee联盟引入了一套概念：Profile，Cluster，Attribute，Command。它们的关系如下：

Image

如果学过面向对象编程的思想，可以理解为：

  • 应用层协议（Profile）是面向对象编程中的类；
  • 簇（Cluster）是面向对象编程中的对象；
  • 命令（Command）是每个对象中的方法；
  • 状态/属性（Attribute）是每个对象的属性；

Zigbee在协议层面严格定义的这套标准数据规则，称为Zigbee Cluster Library（ZCL）。

ZCL框架是Zigbee为了实现数据传输标准化而定义的一套基于Cluster功能的数据库，在ZCL工作机制的基础上，调用ZCL的函数会使应用该程序设计变得简单。

《Zigbee Cluster Library Specification.pdf》文档定义了常用的Cluster及其关联的属性、命令集。

3.ZCL全局命令

ZCL定义了一系列全局命令，对应的ZCL帧格式frame control域内的frame type=00；

Image

4.ZCL工作模式

ZCL采用客户端/服务器模式，如下图。一般将储存状态、属性、参数的cluster归为一类，这类cluster成为服务器（Server）模式的cluster；将储存动作（如打开、关闭等）、影响状态的操作（如可识别、可被发现等）的cluster归为一类，这类cluster成为客户端（Client）模式的cluster。如果有需要，一个cluster也可以同时被设置为服务器模式和客户端模式。

Image

5.ZCL标识

ZCL定义了众多应用层协议、cluster、属性、命令和设备等，为了区分分别为他们设定了一个标识。

5.1.profile ID范围

应用层协议标识符 profile ID说明
0x0000-0x7fffZigbee规范定义的标准应用层协议
0xc00-0xffff厂家自定义的应用层协议
其余ID保留

5.2.cluster ID范围

cluster标识符 cluster ID说明
0x0000-0x7fffZigbee规范定义的标准cluster
0xfc00-0xffff厂家自定义的cluster
其余ID保留

5.3.attribute ID范围

属性标识符 attribute ID说明
0x0000-0x4fffZigbee规范定义的标准属性
0xf000-0xfffe厂家自定义的应用层协议
其余ID保留

5.5.command ID范围

命令标识符 command ID说明
0x00-0x7f由Zigbee规范定义的标准命令和厂家自定义的命令，根据ZCL帧头的frame control字段来确定是哪类命令
其余ID保留

5.6.device ID范围

设备标识符 device ID说明
0x0000-0xbfffZigbee规范定义的标准设备
其余ID保留

6.ZCL存储

ZCL要求除非是特别说明，否则表示配置数据的cluster的属性和相关的属性配置应该掉电保存。

TuyaOS SDK定义的属性包含以下几种配置选项，开发者可以方便地选择属性的配置方式。

Code: Select all

/* 
 * attribute mask 
*/
#define ATTR_MASK_READABLE              (0x00)  // readable
#define ATTR_MASK_WRITABLE              (0x01)  // writable
#define ATTR_MASK_TOKENIZE              (0x02)  // saved to a native sdk token
#define ATTR_NOT_USE                    (0x04)  // 
#define ATTR_MASK_MANUFACTURER_SPECIFIC (0x80)  // manufacturer specific
#define ATTR_MASK_RESERVED              (0x10)  // reserved 
#define ATTR_MASK_SINGLETON             (0x20)  // attribute is singleton
#define ATTR_MASK_CLIENT                (0x40)  // client attribute
#define ATTR_MASK_TOKEN_FAST            (0x80)  // saved to a tuya token

本系列贴包含内容：

  1. Zigbee 科普 - 1 开篇介绍
  2. Zigbee 科普 - 2 网络模型
  3. Zigbee 科普 - 3 入网流程
  4. Zigbee 科普 - 4 数据模型
  5. Zigbee 科普 - 5 安全模型
  6. Zigbee 科普 - 6 OTA 流程
  7. Zigbee 科普 - 7 路由介绍

我的栈溢不出。

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