解密ZigBee IP规范：智能能源传感网络更可靠

ash和32KB RAM。半导体公司提供一个基础，设备制造商对这个基础进行客制化，为他们的设备增加自己特定的应用行为。下面是一些Smart Energy设备中使用ZigBee IP时的常见选择，包含设备支援的功能集（计量、需求回应、资料传递等）、安全等级、功能集的URI结构、资料的存取行为、使用XML资料或使用EXI进行压缩、对事件或异常的处理。

　　这些设计选择最终产生对应用中ZigBee Smart Energy IP协定堆叠的一个配置。然后，为了完成整个设备，必须提供客户特殊的应用行为和资料。例如，虽然半导体供应商的基础将为电表消耗资料提供消息和资料结构，但是开发人员必须使用来自特定设备的真实电表资料填充这些资料结构，因为对于每一个供应商来说资料储存和管理技术是多变的。

　　一旦开发人员在基础上进行基本的选择，代码就能够被编译、下载，并使用桌面工具和网路侦错器（例如Silicon Labs的Ember AppBuilder和Desktop Network Analyzer）进行除错。这些工具既能提供特定设备行为检视图，也能追踪网路上的封包，并确保合适的传输和回应。

　　ZigBee IP与感测器和控制网路

　　ZigBee Smart Energy IP协定堆叠的设计目标是为支援多达三十个设备的智慧能源提供可靠的小型家居网路。进一步最佳化方向包括扩展至数百或数千台设备的网路和提高电池寿命。

　　Smart Energy 2应用规范包括ZigBee IP协定堆叠的使用。因为这种应用须要与网际网路伺服器和服务进行通讯，因此Smart Energy 2也采用TCP和超文字传输协定（HTTP）。这些协定已经在网际网路上运行几10年，但是面临来自低功耗设备电池寿命的挑战，其具备更大的封包尺寸，并且须要保持持续连接。某些最佳化很简单，例如使用UDP代替TCP，采用约束应用协定（CoAP）代替HTTP去减少资料负担。

　　感测器网路通常是大型资料收集网路，透过RPL路由到中心节点是合适的。然而，控制网路也有经常大量点对点资料传输的需要，因此须进一步工作来最佳化路由。此外，许多分散式网路须要更高的可靠性，因此，不希望出现单点故障，例如安全伺服器或RPL中心节点。因此，这种网路架构须要使用更多分散式系统，而不是目前这些支援的协定。

　　感测器通常也包含大量电池供电的设备。加长电池寿命的最佳化协定须要更短封包并尽量减少消息发送的频率，这通常意味着搭载XML的TCP和HTTP不适合做为候选协定。使用新格式的压缩封包头（例如CoAP）是一种更适合电池供电型设备的好方法。

　　经由最佳化，我们可以扩展现有的ZigBee Smart Energy IP协定堆叠，以形成更大的感测器网路。减小封包大小和增加可用频宽而获得的电池寿命最佳化，最终有益于感测器网路的可扩展性和可靠性。