如何在NXP的zigbee 3.0协议栈中增加私有的Cluster

NXP管管

恩智浦的zigbee 3.0协议栈中，已经实现了zigbee联盟定义的大部分标准Cluster，用户可以直接使用接口开发。这些标准的Cluster可以和其他符合zigbee标准的厂商产品直接对接使用。但是有些客户想实现自己私有的Cluster，NXP的协议栈预留了相应的接口，为了加快开发，本文将演示如何添加私有的Cluster进行透传。


1. 基本概念

Cluster由属性(Attribute)以及命令(Command)组成。属性是一个数据集，由设备保存，可以在设备间传递。

例如一个Thermostat cluster包含的相关属性如下：

  A.当前温度

  B.最小温度

  C.最大温度

Zigbee联盟将定义好的标准Cluster收录到了ZCL库中，每个Cluster被分配了一个唯一的16位Cluster ID，从0xFC00开始则是厂家自定义的Cluster ID。

2. Cluster中的Server和Client

(1)        Cluster Server:

用来存储attribute和接收command，并处理它们

(2)        Cluster Client

用于通过发送命令来操纵相应Cluster Server中的属性。通常使用“write”命令设置属性值，使用“read”命令获取属性值。

3. 添加自定义的Cluster

增加Cluster的主要步骤如下：

3.1 定义Cluster的相关文件DemoCluster.c和DemoCluster.h

① 在DemoCluster.h中定义CLUSTER_ID_Demo的值为0xFC00

#define CLUSTER_ID_Demo  0xFC00

② 定义Demo Cluster，例如：

③ 定义需要发送的Command，例如：

④ 自定义发送Payload的类型，常见的有字符串，整形。可以是单个，也可以是数组，例如：

⑤ 实现Client以及Server之间的发送和接收函数。

3.2 在Profile中的Endpoint增加对应的Cluster

① 在Switch的Cluster实例结构体中增加Cluster实例：

② 在dimmer_switch.h中Switch的设备结构体tsZLO_DimmerSwitchDevice中增加下面的定义：

③ 在dimmer_switch.c中的eZLO_RegisterDimmerSwitchEndPoint增加以下语句：

④ 增加Cluster实例到Coordinator的Cluster实例结构体中：

⑤ 在control_bridge.h中的设备结构体tsZLO_ControlBridgeDevice增加如下定义：

⑥ 在control_bridge.c中eZLO_RegisterControlBridgeEndPoint增加以下语句：

3.3 在ZPS Config中增加Cluster

(1)        在“DimmableSwitch”中右键点击“End Point ‘SWITCH’ (1)”

(2)        右键点击HOME_AUTOMATION profile

(3)        选择New Child -> Input Cluster以及New Child -> Output Cluster

(4)        选择” undefined “，找到Properties一栏，将Cluster设置为Demo

(5)        选择“apduZCL”作为接收的APDU

(6)        同样在Coordinator的“End Point ‘ZLO’ (1)”中也添加Demo Cluster


3.4 修改JN-AN-1216中的Coordinator的zcl_options.h

增加宏定义CLD_DEMO，DEMO_CLIENT，同样在JN-AN-1219中的Switch中增加CLD_DEMO，DEMO_SERVER宏定义，重新编译固件。

4. 验证增加的Cluster

4.1 Coordinator发送Simple Descriptor Request

通过ubiqua抓空中包，可以看到Simple Descriptor Response包含了定义的Demo Cluster(0xFC00)。

在Sniffer Log中可以看到，添加的自定义Cluster是0xFC00，分别在Application Input Clusters List 以及Application Onput Clusters List中。

4.2 验证Command的发送和接收

Coordinator发送Command给Switch，在Coordinator端调用定义好的发送函数eCLD_DemoCommandClientSend，代码如下：

通过Sniffer，我们可以看到，Coordinator发送的Private Cluster的包，以及Switch发送给Coordinator的Default Response。

在Private Cluster包中的详细信息可以看到，Coordinator发送的Command的值为0，与上面定义的发送函数传递的参数一致。

4.3 Switch发送带有Payload的command给Coordinator

Switch发送Command给Coordinator，在Switch端调用定义好的发送函数eCLD_DemoCommandServerSend，另外Payload中u8DemoId和u8DemoStatus的值分别为1和10。


通过sniffer，我们可以看到，Switch发送的Private Cluster的包，以及Coordinator发送给Switch的Default Response。

在Private Cluster包中的详细信息可以看到，Switch发送的Command的值为2，Payload包括是01 和0A，与上面发送函数传递的参数一致。

至此，添加私有的Cluster已经可以实现Client和Server之间互相通信(发送和接收Command)。

另外关于恩智浦实现的ZCL库的代码，相当于是开源的，位于SDK目录下面。在目录中可以看到ZCL库实现的所有代码。

实际上，不管是私有的，还是标准的Cluster，NXP都提供了相关的接口，例如：命令的发送实际上是由yeZCL_CustomCommandSend完成的，而命令的接收实际上是由eZCL_CustomCommandReceive完成的。


5. 参考资料

(1)        JN-UG-3115-ZigBee Cluster Library (for ZigBee 3.0).pdf

(2)        ZigBee Cluster Library Specification Revision 6

(3)        JN-SW-4170


作者：Amigo Li   文章出处：恩智浦MCU加油站

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kongchunxiu

有没有针对MCUXPresso IDE的，也出一个增加私有Cluster的教程？