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zigbee中profile,cluster的认识

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kennan 发表于 2011-5-30 17:35:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
答疑解惑区里面有人问这样的问题,我就把自己的理解发在这里吧。

   在zigbee规范中,引入了profile, cluster的概念。具体说来,假设规范一个profile(可以理解成一套规定),这个profile用来规范智能家居领域的相关产品都要满足那些要求,那么home automation public profile就规定了智能家居都要做什么。当然了,你可以自己规范一个自己的profile,称为provite profile,而zigbee联盟则已经规范了一些profile,比如home automation, smart energy,building automation等,一个public profile也规定了profile 的ID,比如智能家居就规定是0x104。协议栈本身也有一个profile,就是Zigbee Device Profile,也就是ZDP了,这里规范了一个zigbee节点都要具备那些功能,比如路由能力啊,网络发现能力啊,各个协议层都要做什么啊,如此。
   在一个profile的规范下,又提出了cluster的概念,这个cluster要理解成一个大方向下的一个特定对象,比如智能家居下的一个调光器,操作这个调光器就需要一些命令,比如变亮,变暗,关灯,开灯这些,另外,这个调光器也会有一个attribute,也就属性,比如当前的亮度啊,由亮变暗的过程经历多长时间啊(一下子变亮视觉感觉没有渐变效果好喔)。对于home automation 的public profile已经规定了调光器应该有哪些cluster,如:Color Control Cluster,Ballast Configuration Cluster 等。然后,profile也规范了color control cluster 的ID,这个就是clusterID了,在这个cluster下面,要有以下命令:
/*****************************************/
/***  Color Control Cluster Commands   ***/
/*****************************************/
#define COMMAND_LIGHTING_MOVE_TO_HUE                                     0x00
#define COMMAND_LIGHTING_MOVE_HUE                                        0x01
#define COMMAND_LIGHTING_STEP_HUE                                        0x02
#define COMMAND_LIGHTING_MOVE_TO_SATURATION                              0x03
#define COMMAND_LIGHTING_MOVE_SATURATION                                 0x04
#define COMMAND_LIGHTING_STEP_SATURATION                                 0x05
#define COMMAND_LIGHTING_MOVE_TO_HUE_AND_SATURATION                      0x06
#define COMMAND_LIGHTING_MOVE_TO_COLOR                                   0x07
#define COMMAND_LIGHTING_MOVE_COLOR                                      0x08
#define COMMAND_LIGHTING_STEP_COLOR                                      0x09
#define COMMAND_LIGHTING_MOVE_TO_COLOR_TEMPERATURE                       0x0a

Ballast Configuration Cluster 下面则没有定义命令。

除了命令之外,每一个cluster还会定义一些属性,比如color control cluster下有:
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_CURRENT_HUE                        0x0000
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_CURRENT_SATURATION                 0x0001
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_REMAINING_TIME                     0x0002
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_CURRENT_X                          0x0003
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_CURRENT_Y                          0x0004
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_DRIFT_COMPENSATION                 0x0005
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_COMPENSATION_TEXT                  0x0006
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_COLOR_TEMPERATURE                  0x0007
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_COLOR_MODE                         0x0008
...........................
这样的属性。
而Ballast Configuration Cluster 则有:
  // Ballast Information attribute set
#define ATTRID_LIGHTING_BALLAST_CONFIG_PHYSICAL_MIN_LEVEL                0x0000
#define ATTRID_LIGHTING_BALLAST_CONFIG_PHYSICAL_MAX_LEVEL                0x0001
#define ATTRID_LIGHTING_BALLAST_BALLAST_STATUS                           0x0002
等属性。
这些属性反映了这个cluster下设备的状态,可以通过读写这些属性来改变其值。

总结说来,Profile规范了应该包括哪些cluster,一个cluster会有一个ID,在一个cluster下又会有很多command,也会有很多attibute,在一个cluster下面command 和attribute的ID要唯一,不同的cluster下可以重复,不同的profile下clusterID也可以重复。

再延伸一点儿,zigbee联盟在协议栈之外又增加了一部分操作cluster的函数,那就是zigbee cluster library,(ZCL),这里边已经以源代码的形式提供了操作联盟规范的那些public profile下的函数,主要功能包括一些command的transmit,response,indicate以及confirm等,还有读写attribute的一些操作函数。所以在理解了ZCL的工作机制基础上,通过调用ZCL的函数实际上会让应用程序设计变得简单(但是学习ZCL倒是很麻烦)。
假设我们要控制一个LED,有一个远程节点(发命令控制led ),一个本地节点(接受命令并真正的让led 亮起来),那么如果引入ZCL的概念,你可以设置这个操作led 的事情是一个cluster,其下包含三个命令,一个open,一个close,一个read attribute,灯还有一个attribute,那就是当前的status,远程节点可以用ZCL的函数发open和close命令,也可以随时发一个read attibute命令读取本地节点led 的状态。这么做的好处是不需要再自己设计一个规定(比如:一个数据包的第几个字节表示什么。。。),而是直接调用ZCL即可实现,这对于command和attribute数量很少的应用不见得有多大好处,但是当command和attribute数量很多的时候,引入ZCL会让事情变得简单。

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outman 发表于 2011-5-30 18:12:41 | 显示全部楼层
毛毛老师新作出炉,来做个沙发,啃个鸭爪来看
zhoufeibi 发表于 2011-5-30 18:25:01 | 显示全部楼层
老师太给力了~
xiaoyou1314 发表于 2011-5-31 12:13:39 | 显示全部楼层
大师出品,必属精品!先顶再学~~
xingqing 发表于 2011-6-1 02:06:01 | 显示全部楼层
顶住  呵呵呵  从来都是非常支持。。
wuxiujiang 发表于 2011-6-1 09:23:11 | 显示全部楼层
也来看看!!!!
zk19870506 发表于 2011-6-1 16:27:21 | 显示全部楼层
给力啊!太厉害了!
ZS10060201 发表于 2011-6-5 20:26:58 | 显示全部楼层
原来这位就是群里面的毛毛老师!讲的果然好。顶个
qmlm8844 发表于 2011-6-13 11:04:21 | 显示全部楼层
对于cluster和command,恍然大悟啊,要顶!
gaoyi3052 发表于 2011-6-20 10:31:23 | 显示全部楼层
能不能mark一下?
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