Уровень приложений

Уровень приложений связывает стек протоколов с конечным приложением пользователя, например, ОРС сервером, который далее используется для обмена данными со SCADA. Подуровень поддержки приложений APS (см. Денисенко) обеспечивает интерфейс между сетевым уровнем и уровнем приложений APL посредством общего набора сервисов, которые используются как подуровнем объектов устройств ZDO, так и прикладными объектами Application Objects, определяемыми пользователем. Подуровень APS распределяет между конечными сетевыми устройствами информацию, поставляемую приложением, например, команды включения/выключения лампочки в системе автоматизации здания.

Объекты приложений в ZigBee выполняют следующие функции, используя общедоступный интерфейс ZDO:

o контроль и координация разных уровней протокола для ZigBee устройств;

o инициирование стандартных сетевых функций.

Одним из компонентов ZigBee сети является ZigBee устройство. Примером может быть выключатель света, термостат или удаленная система автоматического управления, которые имеют доступ к радиоканалу. В одном и том же устройстве с одним радиоканалом могут быть воплощены логически различные функции, например, функция измерения веса и функция измерения температуры.

Несколько взаимодействующих устройств могут образовывать автоматизированную систему управления, например, АСУ "Умный дом". В такой системе подуровень APS модели OSI (Денисенко) обеспечивает распределение информации, поставляемой пользовательским приложением, между устройствами. Такой информацией могут быть, например, команды "Включить свет", посылаемые от приложения разным устройствам по радиоканалу.

Рис. 2.43. Пример связывания конечных точек в ZigBee сети

Уровень поддержки приложений APS для реализации своих функций использует коммуникационные структуры: профили, кластеры и конечные точки. Профиль описывает коллекцию (набор) устройств, используемых для некоторого приложения, и, неявно, схему сообщений между этими устройствами. Например, в ZigBee имеются профили для системы домашней автоматизации и профили для коммерческих, промышленных и учрежденческих систем. Все профили используют стандартные типы сообщений, форматы сообщений и процедуры их обработки.

В рамках профилей устройства обмениваются между собой с помощью кластеров, которые могут исходить или входить в устройство. Кластер- это сообщение или коллекция сообщений, в состав которых могут входить команды и ответы на них. Например, в профиле для домашней автоматизации имеется специализированный кластер для управления освещением. В его состав могут входить команды Включить/Выключить. В состав кластера может входить набор команд для конфигурирования устройства. Каждый кластер имеет свой идентификатор и является уникальным только в пределах определенного профиля.

Конечная точка указывает объект в пределах устройства, с которым взаимодействует приложение. Например, конечная точка EP1 (EP - от слов "End Point") может предназначаться для управления светом в цехе и коридоре (рис. 2.43), конечная точка EP7 - для управления системой вентиляции и кондиционирования, конечная точка 1 второго устройства - для управления системой охраны здания. Конечные точки выполняют функцию адресации и позволяют определить, какому устройству предназначено посланное сообщение. В пределах одного устройства они имеют индексы от 1 до 240. Без конечных точек управлять несколькими объектами в пределах одного устройства было бы невозможно, поскольку адресуемым является только устройство, а конечные точки - это суб-адреса с номерами от 1 до 240.

Связи между конечными точками хранятся в виде таблицы связей, которая запоминается в устройстве, от которого исходят команды управления, если устройство имеет достаточную для этого емкость памяти. Таблица связей может также храниться во вспомогательном устройстве.

Стремясь обеспечить совместимость (точнее, интероперабельность) устройств разных производителей в ZigBee системе, стандарт предлагает стандартные профили, которые содержат стандартные наборы кластеров. В случае, когда стандартные профили не удовлетворяют потребностям системного интегратора, он может создать свой, пользовательский, профиль, включая определения кластеров.