Co to jest ZigBee?

Systemy smart home cieszą się coraz większą popularnością. Pozwalają one na automatyczne sterowanie wszystkimi urządzeniami elektrycznymi i elektronicznymi. Smart home powinien być jednak nie tylko funkcjonalny, lecz także bezpieczny. Pomóc w tym może protokół ZigBee.

ZigBee jest coraz chętniej stosowany w systemach smart home. Co to w ogóle jest? Na czym polega jego działanie? Protokół ZigBee odpowiada za transmisję danych w sieciach bezprzewodowych, takich jak cluster tree czy mesh. Działanie protokołu można porównać do Wi-Fi, choć w porównaniu do słynnej bezprzewodowej sieci lokalnej ZigBee wyróżnia się znacznie niższym zużyciem energii i niewielką przepływnością (do 250 kbps). Ponadto ma zasięg nawet do 100 m.

Musimy jeszcze wspomnieć, że komunikacja w ZigBee przebiega dwustronnie, a to oznacza, że każde urządzenie ma możliwość odbierania albo wysyłania sygnału, przy czym niektóre mogą nawet przekazywać go dalej.

Technologię ZigBee od 2002 roku rozwija organizacja ZigBee Alliance, która zrzesza kilkaset marek znanych na całym świecie, w tym takie jak: Amazon, Samsung, Bosch, Philips, Xiaomi, Siemens czy Motorola. Wersję 1.0 specyfikacji ZigBee wprowadzono w 2004 roku, z kolei w 2016 roku powstała specyfikacja ZigBee 3.0.

ZigBee – zalety i zastosowanie

Wśród najważniejszych zalet systemu ZigBee wypada wymienić niskie zużycie energii, niezawodne działanie oraz natychmiastowy dostęp, który jest istotny zwłaszcza podczas obsługi wszelkiego rodzaju czujników. Warto również podkreślić, że opisywany protokół komunikacji ma zapewnione wsparcie ze strony producentów. Poza tym wyróżnia się mnogością kompatybilnych produktów i łatwością w tworzeniu systemu smart home, co ma szczególne znaczenie, gdy zechcemy rozbudować naszą sieć inteligentnych urządzeń.

Co ważne, transmisja danych ZigBee jest uwierzytelniona. Mamy pewność, że użytkownikom zostało zapewnione bezpieczeństwo, ponieważ do sieci nie podłączy się żadna przypadkowa osoba.

Gdzie stosuje się protokół ZigBee? Najczęściej jest wykorzystywany w domowej automatyce i monitorowaniu. Stworzono go głównie z myślą o technologii smart home, więc umożliwia bezproblemowe korzystanie z inteligentnych urządzeń, na przykład gniazdek, czujników przeciwpożarowych i ruchu czy dzwonków do drzwi. Dzięki niemu mamy ułatwioną kontrolę nad domem.

ZigBee jest wykorzystywany w przeróżnych systemach monitoringu, nie tylko w prywatnych domach, lecz także w zakładach pracy, biurach, hotelach itd.

Trzy typy urządzeń ZigBee

Urządzenia ZigBee dzieli się na trzy rodzaje, każde z nich pełni inne funkcje. Wyróżniamy:

• koordynatora (coordinator) – jednostka centralna służąca jako węzeł początkowy, do którego przyłącza się inne urządzenia (choć ich liczba jest ograniczona). Każda sieć może mieć maksymalnie jedno takie urządzenie. Jego zadanie polega najczęściej na zbieraniu danych. Do najbardziej znanych jednostek centralnych zaliczają się: Amazon Echo, Bosch Home Connect, Apple HomeKit, Nest Audio, Google Home Hub i Samsung SmartThings;

• router (router) – w działaniu przypomina klasyczne routery sieciowe. Ma za zadanie przekazywać dalej sygnał i zwiększać zasięg poprzez tworzenie przeskoków. Takim wzmacniaczem jest urządzenie wpinane do prądu, na przykład włącznik, smart gniazdko czy żarówka;

• urządzenie końcowe (end device) – urządzenie na baterie (musi wytrzymać na baterii minimum 2 lata), na przykład czujnik dymu. Jego zadanie polega na bezpośrednim połączeniu się z bramką i przekazywaniu jej informacji o swoim stanie. Aby zmniejszyć zużycie prądu, urządzenie końcowe można chwilowo wprowadzić w stan uśpienia.

zdj. główne: geralt/pixabay.com