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驱动 Zigbee 3.0 加速接軌 IoT 网状网络

时间：2019-08-15 14:06来源：21Dianyuan

摘要：本文档首先描述对AppBuilder配置的更改，以便将HA概要文件项目转换为Zigbee30项目，然后具体讨论与现存的Zigbee设备互操作性所需的配置。

Silicon Labs（亦称“芯科科技”）拥有超过十年的Zigbee网状网络产品开发和技术支持的丰富经验，随著新一代Zigbee 3.0标准的问世，我们也特别制作了一篇应用指南，旨在帮助工程师将现行应用于IoT网状网络的Zigbee HA项目加速迁移到Zigbee 3.0。本文将讨论如何将配置更改为Zigbee 3.0的细节，然后讨论与现有的Zigbee设备和网络达成互操作所需的条件。

Zigbee 3.0标准概要
Zigbee 3.0将大多数不同的应用程序概要文件（如HA（家庭自动化）和ZLL （Zigbee Light Link））统一为一个公共的应用程序层。此外，它还为产品认证引入了更大的测试覆盖率，以便确保Zigbee设备在物联网应用领域具有更好的互操作性。

Zigbee 3.0文档套件包含了对Zigbee应用程序的修订和全新的材料规范。有关更多信息，请参见UG103.02: Zigbee基础：https://www.silabs.com/documents/public/user-guides/ug103-02-fundamentals-zigbee.pdf。（备注：在撰写本文时，Zigbee智能能源配置文件还没有包含在Zigbee 3.0中）

本文档首先描述对AppBuilder配置的更改，以便将HA概要文件项目转换为Zigbee 3.0项目，然后具体讨论与现存的Zigbee设备互操作性所需的配置。

实现ZigbeeHA与Zigbee 3.0的设计接轨
本节将回顾前一代Zigbee HA标准配置文件和Zigbee 3.0概要配置文件之间的差异。两版标准的差异可以在Silicon Labs的AppBuilder工具中显示出来，为了要迁移项目，您需要编辑如下所述的配置。

安全性设定

ZCL集群
尽管从HA设备和Zigbee 3.0设备迁移时集群名称和应用程序概要ID保持不变，但还是有一个新的Zigbee的Lighting & Occupancy (“LO”)工作组提供了一组ZCL设备类型，用于实现客户的选择以及符合Zigbee 3.0基本设备行为规范的服务器集群。这些在ZCL设备类型中是可选择的从“LO设备”部分选择AppBuilder列表，并替换“HA设备”部分中可用的遗留选择。HA路由器应用程序通常至少有一个称为Primary的端点，如下图所示。

相反地，Zigbee 3.0路由器应用程序总是有多个端点，当绿色电源组合基本设备（GreenPower Combo Basic Device）配置为路由器或协调器节点类型的应用程序时需要符合Zigbee 3.0规范。最简单的实现方法是创建一个单独的端点作为ZCL设备类型'GP Combo Basic'，如下图所示，来自“Z3 Light”示例应用。

使用Zigbee Light Link (ZLL)调试集群支持的专用端点(如上图中的“Touchlink”端点)，允许在Touchlink启动程序和目标之间进行“Touchlink”样式的调试，两者都可以出现在现存的ZLL或Zigbee 3.0网络中。Touchlink调试支持是Zigbee 3.0的一个可选特性，因此也不是所有网络或设备都必须支持它，但是将其纳入ZCL的配置中将可以提供最大的灵活性以进行Zigbee 3.0网络内的调试。此外，一些照明设备可能希望利用ZLL特有的集群扩展，比如On/Off、Scene、Identify和颜色控制。为带有或不带有这些扩展功能的ZCL控制器或开关设备类型提供单独的端点，将会更好地达成混合设备之间的兼容性。例如，Z3 Light SoC示例应用程序提供了端点#1上的“LO Dimmable Light” (见上图)和端点#2上的“LO Extended Color Light”设备类型。

Zigbee 3.0互操作性
Zigbee 3.0的设计允许新版标准设备与现有的HA和ZLL设备之间的互操作性。通过适当的配置、ZLL和HA设备可以加入Zigbee 3.0网络，同样，Zigbee 3.0设备也具有加入并使用ZLL或HA网络运行的功能。

Zigbee 3.0设备运行于ZLL或HA网络
Zigbee 3.0设备包含与HA和ZLL网络连接所需的概要文件。Zigbee 3.0网络原理与HA网络相同。要加入HA网络，可使用Zigbee默认链接密钥为Zigbee 3.0设备编写程序，它将以与任何HA设备相同的方式加入。

要加入ZLL网络，则需配置Zigbee 3.0设备以支持Touchlink，这需要启用ZLL调试客户端以及至少一个端点的服务器集群，如上一节内容中描述的ZCL集群，然后启用ZLL调试启用链接启动器选项的插件，以及Zigbee Light链接库插件。用于Touchlink的目标设备调试而不是启动器，ZLL调试插件中的链接启动器选项应该保持未选中状态，并且应该启用ZLL实用服务器插件。注意，我们的软件版本中只包含认证测试密钥(不用于生产)。获得ZLL生产钥匙，请联系Zigbee联盟。

现有Zigbee设备运行于Zigbee 3.0网络
ZLL Touchlink是Zigbee 3.0中网络安全的一种可选模式。只要允许使用长ZLL触摸链接作为主要应用方针在Zigbee 3.0网络中，ZLL设备就可以加入它。若要允许HA设备加入Zigbee 3.0网络，可通过用于联网的HA配置文件和Zigbee默认链接密钥，HA设备可以使用标准HA样式的连接进行连接。

使用默认链接密钥可能会使Zigbee 3.0网络容易受到许多安全威胁。决定在Zigbee 3.0应用程序中采用什么方法之前，必须仔细研究和考虑这些安全问题。一些选择包括：

· 使用默认链接密钥作为网络中的主链接密钥。这解决了任何HA互操作性问题，但需要引入了Zigbee 3.0的安全设计用来防止漏洞。
· 使用默认链接密钥作为临时链接密钥(带有超时的链接密钥，超时后将不再工作)。这允许HA设备在一个小窗口中加入网络，最小化安全漏洞，但可能会产生问题。如果现有Zigbee设备关联使用默认链接键然后从网络中分离，它将不能重新连接。同时，现有Zigbee设备可能没有程序可更新他们的链接密钥。

阅读并下载完整的Zigbee 3.0应用指南：https://www.silabs.com/documents/public/application-notes/an1117-migrating-zigbee-profiles-to-z30.pdf

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