oldmonkey的部落格

往後會一個一個仔細地介紹每一層的內容，在此先來個總覽吧!

ZigBee的封包跟我們之前學的TCP/IP封包差不多，都是一層一層的包上去，收到之後在一層一層的脫掉外衣解出訊息，一樣的大腸包小腸的方式。

我們總共要認識的有四層，從下到上分別是

實體層 PHY

媒體層 MAC

網路層 NWK

應用層 APS

可以認知為，實體層的封包，是除了實體層，再加上媒體層的資訊。而媒體層的封包，是媒體層之外再加上網路層的資訊。而網路層是除了本身的資訊再加上應用層的資訊，而應用層，就是你的應用程式需要用到的。也就是說，你在sniffer上面截取到一個封包，他是實體層的，你要把他剝掉實體層取出媒體層，再從媒體層的內容(payload)得到網路層，再從網路層的內容得到應用層，最後這個才是你要觀察的對象。當你要除錯(debug)的對象只有你寫的程式，這是假定所有的設備(device)都有按照Zigbee的規範，沒有人偷改下面的協定。這樣的話你看應用層的資料就行。但是要是要解釋為何組網不成功，想要看到網路層的動作，理論與實際有沒有吻合，你就必須看看請處每一層的內容。

這個包裹的樣式，需要認識仔細，才不會後面講到sniffer時看不懂，其實也不難，就只要層層分開解析就可以看清楚資訊了。

一個一個來簡介

<實體層>

這是跟硬體最接近的一層，直接控制收發機(transceiver)的介面。以後你看到TI 2530的規格書有一堆無線電相關的站存器功能等等，就是由這一層控制的。這一層負責 觸發(active)收發機的傳送與接收，也用來選擇一個乾淨的頻率與通道確保沒有其他設備或是網路使用。

包含三個欄位

1. 同步檔頭SHR (Synchronization header)，就是同步用的，具體的值，後面看到sniffer自然就知道。

2. 實體層檔頭PHR (PHY header)，這個包含總長度的資訊。

3. 實體層附載PHY payload. 也就是包含整個媒體層的內容。 payload這個字不太好翻譯，你就想成是背負的內容或是附載，或是夾帶的資訊。這個還是以後用payload 這個字比較純傳神。這個payload就是包含整個媒體層。

<媒體層>

負責產生信標，以及讓device同步到這個信標，若處在一個有信標的網路。這一層也要提供讓device結合(association)與分裂(siaassociation)的服務。

結合與分裂，真是敖口，以後應該是直接用英文來寫。當一台device想要加入一個網路，該台device會送出結合要求(association request)給該網路的coordinator，coordinator收到之後可以決定要接受或是拒絕，相同的，要是一台device想要離開一個網路，他可以送出分裂要求(disassociation)給coordinator。

有三個欄位，分別是

1. 媒體層檔頭MHR (MAC header)，包含位址資訊與安全資訊。

2. 媒體層payload，這個就是包住整個網路層啦!

3. 媒體層檔尾 MFR (MAC footer)，是一個用CRC (Cyclic Redundancy Check)算出來的16 bits 框架檢測序列(FCS, Frame Check Sequence)，做為資料驗證用途。

在IEEE 802.15.4定義了四種框架在媒體層內

1. 信標框架 (Beacon frame)

    除了把網路內的device做同步以外，還可以通知指定的device，他有未讀的訊息在coordinator內。這個也稱為間接性傳輸(indirect transmission)

2. 資料框架 (Data frame)

    用來傳資料給網路層

3. 回應框架 (Acknowledge frame)

    單純做回應用

4. 命令框架 (MAC command frame)

    用來要求association或是disassociation。

<網路層>

用來管理網路資訊與繞徑(routing)，也就是選擇合適的路徑來將資訊傳給終端的機器。而繞徑這件事是需要去尋找與維護的，這個責任在coordinator與router身上，End Device是沒有這個能力的喔。所以網路層的主要功能就是去發現並且組網，並且決定合適的拓樸網路，樹狀，星狀或是網格。

這個比較簡單，只有兩個欄位

1. 網路層檔頭NHR (NWK herader)，這裡有網路層的位址，與控制資訊。

2. 網路層payload，這個就是整個應用層的內容啦!

<應用層>

設備開發者開發應用物件(application object)去讓一台device有多種的應用，依照規格，每台device可以掛上去240個應用物件。會將其編號由1~240，也稱為端點位址(end point address)。

這個有四個欄位

1. 應用層檔頭AHR (APS header)，包含應用層的控制與位址資訊。

2. 輔助的應用層檔頭(Auxiliary HDR)，包含安全性與金鑰(security key)資訊，用來解鎖(unlock)這個訊息。

3. 應用層payload，這個就是你寫應用程式最後要傳送的資訊，例如你的應用程式傳送了一個結構體，內有兩個整數值，那你就可以從sniffer上面看到你實際傳送的內容。

4. 訊息完整碼MIC (Message Integrity Code)，用這個來檢查訊息的完整性，還有偵測沒有經過授權的串改。