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實現ZigbeeHA與Zigbee 3.0的設計接軌

Silicon Labs ? 來源:SiliconLabs ? 2019-12-13 14:31 ? 次閱讀

Silicon Labs(亦稱“芯科科技”)擁有超過十年的Zigbee網狀網絡產品開發和技術支持的豐富經驗,隨著新一代Zigbee 3.0標準的問世,我們也特別制作了一篇應用指南,旨在幫助工程師將現行應用于IoT網狀網絡的Zigbee HA項目加速遷移到Zigbee 3.0。本文將討論如何將配置更改為Zigbee 3.0的細節,然后討論與現有的Zigbee設備和網絡達成互操作所需的條件。

Zigbee3.0標準概要Zigbee 3.0將大多數不同的應用程序概要文件(如HA(家庭自動化)和ZLL (Zigbee Light Link))統一為一個公共的應用程序層。此外,它還為產品認證引入了更大的測試覆蓋率,以便確保Zigbee設備在物聯網應用領域具有更好的互操作性。 Zigbee 3.0文檔套件包含了對Zigbee應用程序的修訂和全新的材料規范。有關更多信息,請參見UG103.02: Zigbee基礎:https://www.silabs.com/documents/public/user-guides/ug103-02-fundamentals-zigbee.pdf。(備注:在撰寫本文時,Zigbee智能能源配置文件還沒有包含在Zigbee 3.0中) 本文檔首先描述對AppBuilder配置的更改,以便將HA概要文件項目轉換為Zigbee 3.0項目,然后具體討論與現存的Zigbee設備互操作性所需的配置。 實現ZigbeeHA與Zigbee 3.0的設計接軌本節將回顧前一代Zigbee HA標準配置文件和Zigbee 3.0概要配置文件之間的差異。兩版標準的差異可以在Silicon Labs的AppBuilder工具中顯示出來,為了要遷移項目,您需要編輯如下所述的配置。

安全性設定 ZCL集群盡管從HA設備和Zigbee 3.0設備遷移時集群名稱和應用程序概要ID保持不變,但還是有一個新的Zigbee的Lighting & Occupancy (“LO”)工作組提供了一組ZCL設備類型,用于實現客戶的選擇以及符合Zigbee 3.0基本設備行為規范的服務器集群。這些在ZCL設備類型中是可選擇的從“LO設備”部分選擇AppBuilder列表,并替換“HA設備”部分中可用的遺留選擇。HA路由器應用程序通常至少有一個稱為Primary的端點,如下圖所示。

相反地,Zigbee 3.0路由器應用程序總是有多個端點,當綠色電源組合基本設備(GreenPower Combo Basic Device)配置為路由器或協調器節點類型的應用程序時需要符合Zigbee 3.0規范。最簡單的實現方法是創建一個單獨的端點作為ZCL設備類型'GP Combo Basic',如下圖所示,來自“Z3 Light”示例應用。

使用Zigbee Light Link (ZLL)調試集群支持的專用端點(如上圖中的“Touchlink”端點),允許在Touchlink啟動程序和目標之間進行“Touchlink”樣式的調試,兩者都可以出現在現存的ZLL或Zigbee 3.0網絡中。Touchlink調試支持是Zigbee 3.0的一個可選特性,因此也不是所有網絡或設備都必須支持它,但是將其納入ZCL的配置中將可以提供最大的靈活性以進行Zigbee 3.0網絡內的調試。 此外,一些照明設備可能希望利用ZLL特有的集群擴展,比如On/Off、Scene、Identify和顏色控制。為帶有或不帶有這些擴展功能的ZCL控制器或開關設備類型提供單獨的端點,將會更好地達成混合設備之間的兼容性。例如,Z3 Light SoC示例應用程序提供了端點#1上的“LO Dimmable Light” (見上圖)和端點#2上的“LO Extended Color Light”設備類型。 Zigbee 3.0互操作性Zigbee 3.0的設計允許新版標準設備與現有的HA和ZLL設備之間的互操作性。通過適當的配置、ZLL和HA設備可以加入Zigbee 3.0網絡,同樣,Zigbee 3.0設備也具有加入并使用ZLL或HA網絡運行的功能。 Zigbee 3.0設備運行于ZLL或HA網絡Zigbee 3.0設備包含與HA和ZLL網絡連接所需的概要文件。Zigbee 3.0網絡原理與HA網絡相同。要加入HA網絡,可使用Zigbee默認鏈接密鑰為Zigbee 3.0設備編寫程序,它將以與任何HA設備相同的方式加入。 要加入ZLL網絡,則需配置Zigbee 3.0設備以支持Touchlink,這需要啟用ZLL調試客戶端以及至少一個端點的服務器集群,如上一節內容中描述的ZCL集群,然后啟用ZLL調試啟用鏈接啟動器選項的插件,以及Zigbee Light鏈接庫插件。用于Touchlink的目標設備調試而不是啟動器,ZLL調試插件中的鏈接啟動器選項應該保持未選中狀態,并且應該啟用ZLL實用服務器插件。注意,我們的軟件版本中只包含認證測試密鑰(不用于生產)。獲得ZLL生產鑰匙,請聯系Zigbee聯盟。 現有Zigbee設備運行于Zigbee 3.0網絡ZLL Touchlink是Zigbee 3.0中網絡安全的一種可選模式。只要允許使用長ZLL觸摸鏈接作為主要應用方針在Zigbee 3.0網絡中,ZLL設備就可以加入它。若要允許HA設備加入Zigbee 3.0網絡,可通過用于聯網的HA配置文件和Zigbee默認鏈接密鑰,HA設備可以使用標準HA樣式的連接進行連接。 使用默認鏈接密鑰可能會使Zigbee 3.0網絡容易受到許多安全威脅。決定在Zigbee 3.0應用程序中采用什么方法之前,必須仔細研究和考慮這些安全問題。一些選擇包括:

使用默認鏈接密鑰作為網絡中的主鏈接密鑰。這解決了任何HA互操作性問題,但需要引入了Zigbee 3.0的安全設計用來防止漏洞。

使用默認鏈接密鑰作為臨時鏈接密鑰(帶有超時的鏈接密鑰,超時后將不再工作)。這允許HA設備在一個小窗口中加入網絡,最小化安全漏洞,但可能會產生問題。如果現有Zigbee設備關聯使用默認鏈接鍵然后從網絡中分離,它將不能重新連接。同時,現有Zigbee設備可能沒有程序可更新他們的鏈接密鑰。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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原文標題:【應用指南】驅動Zigbee 3.0加速接軌IoT網狀網絡

文章出處:【微信號:SiliconLabs,微信公眾號:Silicon Labs】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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