Zigbee là gì?

Zigbee là một công nghệ không dây được phát triển như một tiêu chuẩn toàn cầu mở để giải quyết các nhu cầu riêng của mạng IoT không dây công suất thấp, chi phí thấp. Tiêu chuẩn Zigbee hoạt động trên đặc điểm kỹ thuật vô tuyến vật lý IEEE 802.15.4 và hoạt động trong các băng tần không được cấp phép bao gồm 2,4 GHz, 900 MHz và 868 MHz.

Đặc điểm kỹ thuật 802.15.4 mà ngăn xếp Zigbee hoạt động đã được Viện Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE) phê chuẩn vào năm 2003. Đặc điểm kỹ thuật này là một giao thức vô tuyến dựa trên gói dành cho các thiết bị chạy bằng pin, chi phí thấp. Giao thức cho phép các thiết bị giao tiếp trong nhiều cấu trúc mạng khác nhau và có thể có tuổi thọ pin kéo dài vài năm. Tại Việt Nam, sóng Zigbee đã được xuất hiện rộng rãi trên nhiều loại thiết bị thông minh như: công tắc thông minh Zigbee, động cơ rèm thông minh Zigbee, cảm biến thông minh Zigbee,…

Giao thức Zigbee 3.0

Giao thức Zigbee đã được tạo ra và phê chuẩn bởi các công ty thành viên của Liên minh Zigbee. Hơn 300 nhà sản xuất chất bán dẫn hàng đầu, công ty công nghệ, OEM và công ty dịch vụ bao gồm thành viên của Liên minh Zigbee. Giao thức Zigbee được thiết kế để cung cấp giải pháp dữ liệu không dây dễ sử dụng với đặc điểm là cấu trúc mạng không dây an toàn, đáng tin cậy.

LỢI THẾ CỦA ZIGBEE

Giao thức Zigbee 3.0 được thiết kế để giao tiếp dữ liệu thông qua môi trường RF ồn ào, phổ biến trong các ứng dụng thương mại và công nghiệp. Phiên bản 3.0 được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn ZigBee hiện có nhưng thống nhất các cấu hình ứng dụng dành riêng cho thị trường để cho phép tất cả các thiết bị được kết nối không dây trong cùng một mạng, bất kể chức năng và chỉ định thị trường của chúng.

Hơn nữa, chương trình chứng nhận ZigBee 3.0 đảm bảo khả năng tương tác của các sản phẩm từ các nhà sản xuất khác nhau. Kết nối mạng ZigBee 3.0 với miền IP mở ra khả năng giám sát và kiểm soát từ các thiết bị như điện thoại thông minh và máy tính bảng trên mạng LAN hoặc WAN, bao gồm cả Internet và mang đến cho Internet vạn vật thực sự thành hiện thực.

Các tính năng của giao thức Zigbee bao gồm:

• Hỗ trợ nhiều cấu trúc liên kết mạng như mạng điểm-điểm,
  điểm-đa điểm và mạng lưới
• Chu kỳ hoạt động thấp – cung cấp tuổi thọ pin dài
• Độ trễ thấp
• Phổ trải rộng trình tự trực tiếp (DSSS)
• Lên đến 65.000 nút trên mỗi mạng
• Mã hóa AES 128-bit cho kết nối dữ liệu an toàn
• Tránh va chạm, thử lại và xác nhận

Ngăn xếp phần mềm Zigbee 3.0 kết hợp một ‘thiết bị cơ sở’ cung cấp hành vi nhất quán cho việc đưa các nút vào mạng. Một tập hợp các phương pháp vận hành phổ biến được cung cấp, bao gồm Touchlink, một phương pháp vận hành gần.

Zigbee 3.0 cung cấp bảo mật mạng nâng cao. Có hai phương pháp bảo mật làm phát sinh hai loại mạng:

• Bảo mật tập trung: Phương pháp này sử dụng một điều phối viên / trung tâm tin cậy tạo thành mạng và quản lý việc phân bổ mạng và liên kết các khóa bảo mật với các nút tham gia.
• Bảo mật phân tán: Phương pháp này không có trung tâm điều phối / tin cậy và được tạo bởi một bộ định tuyến. Bất kỳ nút nào của bộ định tuyến Zigbee sau đó đều có thể cung cấp khóa mạng để tham gia các nút.

Các nút áp dụng bất kỳ phương pháp bảo mật nào được sử dụng bởi mạng mà họ tham gia. Zigbee 3.0 hỗ trợ quy mô và độ phức tạp ngày càng tăng của mạng không dây và đối phó với các mạng cục bộ lớn hơn 250 nút. Zigbee cũng xử lý hành vi động của các mạng này (với các nút xuất hiện, biến mất và xuất hiện lại trong mạng) và cho phép các nút mồ côi, do mất cha mẹ, tham gia lại mạng thông qua một cha mẹ khác. Bản chất tự phục hồi của các mạng Zigbee Mesh cũng cho phép các nút thoát ra khỏi mạng mà không có bất kỳ sự gián đoạn nào đối với định tuyến nội bộ.

Đặc điểm nổi bật

Khả năng tương thích ngược của Zigbee 3.0 có nghĩa là các ứng dụng đã được phát triển theo cấu hình Zigbee Light Link 1.0 hoặc Home Automation 1.2 đã sẵn sàng cho Zigbee 3.0. Cấu hình Năng lượng thông minh cũng tương thích với Zigbee 3.0 ở cấp độ chức năng, nhưng Năng lượng thông minh có các yêu cầu bảo mật bổ sung chỉ được giải quyết trong cấu hình.

Tính năng nâng cấp Over-The-Air (OTA) của Zigbee để cập nhật phần mềm trong quá trình vận hành thiết bị đảm bảo rằng các ứng dụng trên thiết bị đã được triển khai trong lĩnh vực này có thể được di chuyển liền mạch sang Zigbee 3.0. Nâng cấp OTA là một chức năng tùy chọn mà các nhà sản xuất được khuyến khích hỗ trợ trong các sản phẩm Zigbee của họ.

Mạng lưới

Một thành phần quan trọng của giao thức Zigbee là khả năng hỗ trợ mạng lưới. Trong mạng lưới, các nút được kết nối với nhau với các nút khác để nhiều đường dẫn kết nối mỗi nút. Kết nối giữa các nút được cập nhật động và tối ưu hóa thông qua bảng định tuyến lưới tích hợp, phức tạp.

Các mạng lưới có tính chất phi tập trung; mỗi nút có khả năng tự khám phá trên mạng. Ngoài ra, khi các nút rời khỏi mạng, cấu trúc liên kết lưới cho phép các nút định cấu hình lại các đường dẫn định tuyến dựa trên cấu trúc mạng mới. Các đặc tính của cấu trúc liên kết lưới và định tuyến đặc biệt cung cấp sự ổn định cao hơn trong các điều kiện thay đổi hoặc sự cố tại các nút đơn lẻ.

Ứng dụng Zigbee

Zigbee cho phép triển khai mạng không dây trên diện rộng với các giải pháp năng lượng thấp, chi phí thấp. Nó cung cấp khả năng chạy trong nhiều năm với pin rẻ tiền cho một loạt các ứng dụng giám sát và điều khiển. Năng lượng thông minh / lưới điện thông minh, AMR (Đọc đồng hồ tự động), điều khiển ánh sáng, hệ thống tự động hóa tòa nhà, giám sát xe tăng, điều khiển HVAC, thiết bị y tế và ứng dụng đội xe chỉ là một số trong nhiều lĩnh vực mà công nghệ Zigbee đang đạt được những tiến bộ đáng kể.

Công nghệ Zigbee Digi XBee3

Digi là thành viên của Liên minh Zigbee và đã phát triển một loạt các giải pháp mạng dựa trên giao thức Zigbee. Digi XBee3 là thiết bị mới nhất trong một loạt thiết bị cung cấp giải pháp dễ thực hiện, cung cấp chức năng kết nối với nhiều loại thiết bị.

LIÊN HỆ VỚI CHÚNG TÔI ĐỂ ĐƯỢC TƯ VẤN TẬN NƠI: