PROTOCOLLO ZIGBEE • Perché usare il wireless • Zigbee / Bluetooth • Tipologie dei dispositivi e dati tecnici • Architettura dello Zigbee • Struttura del network • Applicazioni pratiche • Conclusioni
Jan 05, 2016
PROTOCOLLO ZIGBEE
• Perché usare il wireless
• Zigbee / Bluetooth
• Tipologie dei dispositivi e dati tecnici
• Architettura dello Zigbee
• Struttura del network
• Applicazioni pratiche
• Conclusioni
Perché usare il wireless!
Dispositivi
Stand alone Network
Rete per i dati Rete per il controllo
Bluetooth Zigbee
Zigbee / Bluetooth
Bluetooth Zigbee
IEEE 802.11 IEEE 802.15.4
Obiettivi:
• velocità
• dimensioni pacchetti
Obiettivi:
• robustezza
• adattabilità
• attitudine allo scaling
• risparmio energetico
• risparmio economico
Tipologie dei dispositivi e dati tecnici dello Zigbee
Tre diversi tipi di dispositivo:
• Zigbee Coordinator (ZC)
• Zigbee Router (ZR)
• Zigbee End Device (ZED)
Altra possibile divisione:
• Full Function Device
• Reduced Function Device
Tipologie dei dispositivi e dati tecnici dello Zigbee
Frequenze (MHz) 868.3 902-928 2400-2483.5
# di canali 1 10 16
Banda (kHz) 600 2000 5000
Data Rate (kbps) 20 40 250
Symbol Rate(ksps)
20 40 62.5
Modulazione:
• B-PSK
• O-QPSK
Comunicazione:
Direct Sequence Spread Spectrum
Architettura dello Zigbee
Frame: Data; Ackowledgment; Beacon
Architettura dello Zigbee
Tipologie di nodo: FFD e RFD
CSMA-CA (carrier sense multiple access with collision avoidance).
Architettura dello Zigbee
Architettura dello Zigbee
APS, Application Framework (AF), Zigbee device object (ZDO).
Struttura del network
Connessione point-to-point
Connessione point-to-multipoint
Struttura del network
Zigbee mesh
Vantaggi:
• Robustezza
• Auto configurazione
• Cammino dinamico
• Idoneità allo scaling
Applicazioni pratiche
Campo industriale
Alternativa ai cavi di collegamento
Controllo distribuito
Monirtoraggio diagnostico
Applicazioni pratiche
Automatizzazione domestica
Rete domestica per il controllo di:
luci, rilevatori di fumo e condizionamento dell’aria (alimentazione non a batteria)
interruttori, sensori di intrusione, termostati (alimentazione a batteria)
Conclusioni
Vantaggi:
• robustezza
• adattabilità
• scaling
• economico
• risparmio energetico
Svantaggi:
• Dimensioni pacchetti limitata
• limite dovuto ai disturbi sulla comunicazione
Using ZigBee Wireless Networking to Develop Commercial Products By Jon
Adams, Freescale Semiconductor
ZigBee Wireless Networks for Industrial Systems By Andy Wheeler, CTO Ember
Corporation
http://en.wikipedia.org/wiki/Zigbee
http://www.zigbee.org/en/index.asp
http://zigbee.hasse.nl/
http://www.ieee802.org/15/pub/TG4.html
Zigbee Specifications by Zigbee Alliance
A True System-on-Chip solution for 2.4 GHz IEEE 802.15.4 / ZigBee™ (user
manual and data sheet of CC2430 Chipcon Products by Texas Instrument)
Bibliografia