zigbee中profile,cluster的认识

答疑解惑区里面有人问这样的问题，我就把自己的理解发在这里吧。 
   在zigbee规范中，引入了profile, cluster的概念。具体说来，假设规范一个profile(可以理解成一套规定)，这个profile用来规范智能家居领域的相关产品都要满足那些要求，那么home automation public profile就规定了智能家居都要做什么。当然了，你可以自己规范一个自己的profile，称为provite profile,而zigbee联盟则已经规范了一些profile，比如home automation， smart energy,building automation等，一个public profile也规定了profile 的ID，比如智能家居就规定是0x104。协议栈本身也有一个profile,就是Zigbee Device Profile,也就是ZDP了，这里规范了一个zigbee节点都要具备那些功能，比如路由能力啊，网络发现能力啊，各个协议层都要做什么啊，如此。
   在一个profile的规范下，又提出了cluster的概念，这个cluster要理解成一个大方向下的一个特定对象，比如智能家居下的一个调光器，操作这个调光器就需要一些命令，比如变亮，变暗，关灯，开灯这些，另外，这个调光器也会有一个attribute，也就属性，比如当前的亮度啊，由亮变暗的过程经历多长时间啊(一下子变亮视觉感觉没有渐变效果好喔)。对于home automation 的public profile已经规定了调光器应该有哪些cluster，如：Color Control Cluster，Ballast Configuration Cluster 等。然后，profile也规范了color control cluster 的ID，这个就是clusterID了，在这个cluster下面，要有以下命令：
/*****************************************/
/***  Color Control Cluster Commands   ***/
/*****************************************/
#define COMMAND_LIGHTING_MOVE_TO_HUE                                     0x00
#define COMMAND_LIGHTING_MOVE_HUE                                        0x01
#define COMMAND_LIGHTING_STEP_HUE                                        0x02
#define COMMAND_LIGHTING_MOVE_TO_SATURATION                              0x03
#define COMMAND_LIGHTING_MOVE_SATURATION                                 0x04
#define COMMAND_LIGHTING_STEP_SATURATION                                 0x05
#define COMMAND_LIGHTING_MOVE_TO_HUE_AND_SATURATION                      0x06
#define COMMAND_LIGHTING_MOVE_TO_COLOR                                   0x07
#define COMMAND_LIGHTING_MOVE_COLOR                                      0x08
#define COMMAND_LIGHTING_STEP_COLOR                                      0x09
#define COMMAND_LIGHTING_MOVE_TO_COLOR_TEMPERATURE                       0x0a
Ballast Configuration Cluster 下面则没有定义命令。
除了命令之外，每一个cluster还会定义一些属性，比如color control cluster下有：
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_CURRENT_HUE                        0x0000
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_CURRENT_SATURATION                 0x0001
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_REMAINING_TIME                     0x0002
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_CURRENT_X                          0x0003
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_CURRENT_Y                          0x0004
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_DRIFT_COMPENSATION                 0x0005
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_COMPENSATION_TEXT                  0x0006
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_COLOR_TEMPERATURE                  0x0007
#define ATTRID_LIGHTING_COLOR_CONTROL_COLOR_MODE                         0x0008
...........................
这样的属性。
而Ballast Configuration Cluster 则有：
  // Ballast Information attribute set
#define ATTRID_LIGHTING_BALLAST_CONFIG_PHYSICAL_MIN_LEVEL                0x0000
#define ATTRID_LIGHTING_BALLAST_CONFIG_PHYSICAL_MAX_LEVEL                0x0001
#define ATTRID_LIGHTING_BALLAST_BALLAST_STATUS                           0x0002
等属性。
这些属性反映了这个cluster下设备的状态，可以通过读写这些属性来改变其值。
总结说来，Profile规范了应该包括哪些cluster,一个cluster会有一个ID，在一个cluster下又会有很多command，也会有很多attibute,在一个cluster下面command 和attribute的ID要唯一，不同的cluster下可以重复，不同的profile下clusterID也可以重复。
再延伸一点儿，zigbee联盟在协议栈之外又增加了一部分操作cluster的函数，那就是zigbee cluster library,(ZCL)，这里边已经以源代码的形式提供了操作联盟规范的那些public profile下的函数，主要功能包括一些command的transmit,response,indicate以及confirm等，还有读写attribute的一些操作函数。所以在理解了ZCL的工作机制基础上，通过调用ZCL的函数实际上会让应用程序设计变得简单（但是学习ZCL倒是很麻烦）。
假设我们要控制一个LED，有一个远程节点（发命令控制led ），一个本地节点（接受命令并真正的让led 亮起来)，那么如果引入ZCL的概念，你可以设置这个操作led 的事情是一个cluster，其下包含三个命令，一个open，一个close，一个read attribute，灯还有一个attribute，那就是当前的status，远程节点可以用ZCL的函数发open和close命令，也可以随时发一个read attibute命令读取本地节点led 的状态。这么做的好处是不需要再自己设计一个规定（比如：一个数据包的第几个字节表示什么。。。），而是直接调用ZCL即可实现，这对于command和attribute数量很少的应用不见得有多大好处，但是当command和attribute数量很多的时候，引入ZCL会让事情变得简单。