背景

ZigBee标准[2]指定低速无线个人区域网络的网络（网络或NWK）和应用程序（应用程序或APL）层。这些网络和应用程序层规范基于IEEE®802.15.4的PHY和MAC规范™ [3.]．ZigBee设备应用于家庭自动化和传感器网络，与物联网(IoT)趋势高度相关。

ZigBee应用层由多个子层组成:(一)APS (Application万博1manbetx Support Sublayer)(ii)ZigBee集群库（ZCL）。APS子层遵循所有应用程序配置文件和ZigBee集群通用的格式（请参阅中的第2.2.5条）[2]).ZCL标题遵循所有集群通用的格式（请参阅中的第2.4条）[4]).ZCL有效载荷仅由某些群集使用，并遵循特定于群集的格式。

集群和帧捕获

在家庭自动化应用程序概要文件中使用的所有集群中，这个示例解码并生成以下帧:(一)开/关集群（由照明设备使用），以及(ii)入侵者警报系统(IAS)区域集群(由运动传感器使用)[4]．On/Off集群不使用ZCL有效负载，但是IAS Zone集群使用。

这些集群的帧是从支持家庭自动化的商用ZigBee无线电中捕获的，使用USRP®B200-mini无线电和通讯工具箱支持包的USRP®无线电万博1manbetx.ZigBee可以在网络层或应用层采用安全性。捕获的帧在网络层采用安全性，随后被解密。此示例对解密的网络层有效载荷的应用层进行解码。

负载zigbeeAPPCaptures

家庭自动化ZigBee无线电APS帧解码

一个zigbee.APSFrameConfig配置对象用于生成和解码ZigBee APS帧。此类对象描述APS层帧，并指定其帧类型和所有适用属性zigbee.aps帧解码器函数接受以字节为单位的APS协议数据单元（APDU），并输出描述帧的zigbee.APSFrameConfig对象，可能还输出以字节为单位的ZCL帧。中的第2.2.5.1条[2]描述APS帧格式。

接下来，解码捕获的IAS区域帧的APS子层：

[apsConfig，APSConpayload]=zigbee.APSFrameDecoder（motionDetectedFrame）；apsConfig

apsConfig = APSFrameConfig带有属性:FrameType: 'Data' APSCounter: 230鸣信请求:1寻址:DeliveryMode: 'Unicast' DestinationEndpoint: '01' ClusterID: '0500' ProfileID: '0104' SourceEndpoint: '01'扩展头:ExtendedHeader: 0安全:安全:0

家庭自动化ZigBee无线电ZCL报头的解码

一个zigbee.ZCLFrameConfig配置对象用于生成和解码ZigBee ZCL报头。这些对象描述一个zcl层框架，并指定它的框架类型和所有适用的属性。

的无线个域网。ZCLFrameDecoder函数接受以字节为单位的ZCL帧，并输出一个zigbee.ZCLFrameConfig对象，该对象描述报头，可能还输出以字节为单位的ZCL有效负载[4描述ZCL报头帧格式。注意，ZCL头可以指定“库范围”或“集群特定”命令类型。在后一种情况下，zigbee。ZCLFrameDecoderalso needs the cluster ID, which is present in the APS header, in order to decode the cluster-specific command ID into a command type. For example, the next command decodes the ZCL header of a captured IAS Zone frame.

[zclConfig, zclPayload] = zigbee。ZCLFrameDecoder(apsPayload, apsConfig.ClusterID); zclConfig

zclConfig=ZCLFRAMECONIG，属性为：FrameType:“特定于群集”CommandType:“区域状态更改通知”SequenceNumber:9 ManufacturerCommand:0方向：“下行链路”DisableDefaultResponse:0

从ZigBee无线电解码IAS区域帧的ZCL有效载荷

与开/关集群相比，IAS Zone集群在ZCL头之外指定了一个ZCL负载。一个zigbee.IASZoneFrameConfig配置对象用于生成和解码IAS区域ZCL有效载荷。此类对象描述IAS区域有效载荷和所有适用属性zigbee.IASZoneFrameDecoder函数接受一个以字节为单位的IAS区域有效负载并输出一个zigbee。对象IASZoneFrameConfig，描述IAZ区域有效负载。

iasZoneConfig = zigbee.IASZoneFrameDecoder (zclPayload)

iasZoneConfig=IASZoneFrameConfig，属性：CommandType:“区域状态更改通知”区域ID:0 Alarm1:“未报警”Alarm2:“报警”篡改：0电池电量不足：0周期报告：0恢复报告：1故障：0 ACFault:0电池故障：0测试模式：0延迟：0

解码ZigBee收音机的运动触发照明自动化

已经为商用家庭自动化ZigBee无线电建立了照明自动化，其帧已被捕获并解码。具体来说，一旦运动传感器检测到运动，它就会向ZigBee集线器发送信号，ZigBee集线器再向灯泡发送信号，灯泡就会打开。当运动传感器检测到运动已经停止(例如，在10秒钟没有运动后)，它会向ZigBee集线器发送一个信号，然后通过无线方式触发灯泡关闭。下面的视频演示了照明自动化。

helperPlaybackVideo (“LightingAutomation.mp4”, 2/5);

以下代码对ZigBee无线电之间传输的实际帧进行解码。这些帧由USRP®设备捕获（也在视频中显示）。

apsFrames={motionDetectedFrame；turnOnFrame；motionStoppedFrame；turnOffFrame}；对于idx=1：长度（帧）%APS解码：[apsConfig，apsppayload]=zigbee.APSFrameDecoder（apsFrames{idx}）；% ZCL头解码:[zclConfig, zclPayload] = zigbee。ZCLFrameDecoder(apsPayload, apsConfig.ClusterID); zclConfig%开-关群集（没有ZCL有效负载）onOffClusterID =“0006”；如果strcmp（apsConfig.ClusterID，onOffClusterID）fprintf([“打开灯泡”低(zclConfig.CommandType)”。\ n”]）;终止%入侵者报警系统（IAS）区域群集具有ZCL有效负载：叶绿体='0500'；如果& & strcmp (apsConfig ~ isempty (zclPayload)。iasConfig = zigbee.IASZoneFrameDecoder(zclPayload)如果任何（strcmp(“警惕”，{iasConfig.Alarm1，iasConfig.Alarm2}）fprintf('检测到运动。\n');其他的流(“运动停止。\ n”);终止终止终止

zclConfig=ZCLFRAMECONIG，属性为：FrameType:“特定于群集”CommandType:“区域状态更改通知”SequenceNumber:9 ManufacturerCommand:0方向：“下行链路”DisableDefaultResponse:0 iasConfig=IASZoneFrameConfig，属性为：CommandType:“区域状态更改通知”ZoneID:0 Alarm1:“未报警”Alarm2:“Ala”rmed“篡改：0电池电量不足：0周期报告：0恢复报告：1故障：0 ACFault:0电池缺陷：0测试模式：0延迟：0检测到运动。zclConfig=ZCLFrameConfig，属性：FrameType:“群集特定”命令类型：“开”序列号：64制造商命令：0方向：“上行”禁用默认响应：0打开灯泡。zclConfig=ZCLFrameConfig，属性为：FrameType:“群集特定”CommandType:“区域状态更改通知”SequenceNumber:10 ManufacturerCommand:0方向：“下行链路”DisableDefaultResponse:0 iasConfig=IASZoneFrameConfig，属性为：CommandType:“区域状态更改通知”ZoneID:0 Alarm1:“未报警”Alarm2:“未报警”larmed“篡改：0电池电量不足：0周期报告：0恢复报告：1故障：0 ACFault:0电池故障：0测试模式：0延迟：0运动停止。zclConfig=ZCLFrameConfig，属性：FrameType:“群集特定”命令类型：“关闭”序列号：70制造商命令：0方向：“上行”禁用默认响应：0关闭灯泡。

生成IAS区域ZCL有效载荷

的zigbee.iasZoneFlameGenerator函数接受zigbee。对象IASZoneFrameConfig，描述IAS区域有效负载，并输出以字节为单位的有效负载。下面的代码为这个集群创建了两个ZCL有效负载，以指示是否检测到入侵。

iasConfigIntrusion=zigbee.IASZoneFrameConfig(“警报2”，“警惕”)；zclPayloadIntrusion=zigbee.iasZoneFlameGenerator（iasConfigIntrusion）；iasConfigNoIntrusion=zigbee.iasZoneFlameConfig(“警报2”，“不惊慌”)；zclPayloadNoIntrusion=zigbee.IASZoneFrameGenerator（iasConfigNoIntrusion）；

生成ZCL帧

的无线个域网。ZCLFrameGenerator函数接受描述帧的zigbee.ZCLFrameConfig对象，以及可选的以字节（两个字符）为单位的ZCL有效负载，并以字节为单位输出ZCL帧。以下代码为开/关群集（无有效负载）和IAS区域群集（需要有效负载）生成ZCL帧。

%区域集群zclConfigIntrusion=zigbee.ZCLFrameConfig(“框架类型”，“群集特定”，．..“CommandType”，“区域状态更改通知”，．..“SequenceNumber”, 1“方向”，“下行链路”)；zclFrameIntrusion=zigbee.ZCLFrameGenerator（zclConfigIntrusion，zclPayloadIntrusion）；%开/关集群zclConfigOn=zigbee.ZCLFrameConfig(“框架类型”，“群集特定”，．..“CommandType”，“上”，．..“SequenceNumber”2.“方向”，“上行”)；zclFrameOn=zigbee.ZCLFrameGenerator（zclConfigOn）；

生成APS帧

的zigbee.aps框架生成器函数接受zigbee。一个PSFrameConfig object describing the frame, and optionally a APS payload (ZCL-layer frame) in bytes (two-characters), and outputs the APS frame in bytes. The following code illustrates how to generate APS frames for the ZCL frames created in the previous section.

%区域集群apsConfigIntrusion =无线个域网。APSFrameConfig (“框架类型”，“数据”，．..“ClusterID”，iasZoneClusterID，．..“ProfileID”zigbee.profileID (“家庭自动化”),．..“自动计数器”, 1．..“AcknowledgmentRequest”，true）；apsFrameIntrusion=zigbee.APSFrameGenerator（apsConfigIntrusion，zclFrameIntrusion）；%开/关群集apsConfigOn=zigbee.APSFrameConfig(“框架类型”，“数据”，．..“ClusterID”，onOffClusterID，．..“ProfileID”zigbee.profileID (“家庭自动化”),．..“自动计数器”2.．..“AcknowledgmentRequest”,真正的);apsFrameOn =无线个域网。一个PSFrameGenerator(apsConfigOn, zclFrameOn);

进一步探索

您可以进一步了解以下生成器和解码功能以及配置对象：

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