สถาปัตยกรรมเทคโนโลยี ZigBee และการใช้งาน

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





ในโลกการสื่อสารปัจจุบันนี้มีมาตรฐานการสื่อสารที่มีอัตราข้อมูลสูงมากมาย แต่ไม่มีมาตรฐานการสื่อสารของเซ็นเซอร์และอุปกรณ์ควบคุม มาตรฐานการสื่อสารที่มีอัตราข้อมูลสูงเหล่านี้ต้องการเวลาแฝงต่ำและใช้พลังงานต่ำแม้จะใช้แบนด์วิดท์ต่ำ เทคโนโลยี Zigbee ของระบบไร้สายที่เป็นกรรมสิทธิ์ที่มีอยู่นั้นมีต้นทุนต่ำและใช้พลังงานต่ำและคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมและยอดเยี่ยมทำให้การสื่อสารนี้เหมาะที่สุดสำหรับ โปรแกรมฝังตัวหลายตัว , การควบคุมอุตสาหกรรมและระบบอัตโนมัติในบ้านและอื่น ๆ ช่วงเทคโนโลยี Zigbee สำหรับระยะการส่งข้อมูลส่วนใหญ่อยู่ในช่วง 10 - 100 เมตรขึ้นอยู่กับกำลังขับและลักษณะสิ่งแวดล้อม

Zigbee Technology คืออะไร?

การสื่อสาร Zigbee สร้างขึ้นเป็นพิเศษสำหรับการควบคุมและเครือข่ายเซ็นเซอร์บนมาตรฐาน IEEE 802.15.4 สำหรับเครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคลแบบไร้สาย (WPANs) และเป็นผลิตภัณฑ์จากพันธมิตร Zigbee นี้ มาตรฐานการสื่อสาร กำหนดเลเยอร์ Physical และ Media Access Control (MAC) เพื่อจัดการกับอุปกรณ์จำนวนมากในอัตราข้อมูลต่ำ WPAN ของ Zigbee เหล่านี้ทำงานที่ความถี่ 868 MHz, 902-928MHz และ 2.4 GHz อัตราข้อมูล 250 kbps เหมาะที่สุดสำหรับการส่งข้อมูลสองทางระหว่างเซ็นเซอร์และคอนโทรลเลอร์เป็นระยะ ๆ




Zigbee Technology คืออะไร?

Zigbee Technology คืออะไร?

Zigbee เป็นเครือข่ายตาข่ายราคาประหยัดและใช้พลังงานต่ำที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการควบคุมและตรวจสอบแอปพลิเคชันที่ครอบคลุมระยะ 10-100 เมตร ระบบการสื่อสารนี้มีราคาไม่แพงและง่ายกว่าระบบสื่อสารระยะสั้นอื่น ๆ ที่เป็นกรรมสิทธิ์ เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายเป็น Bluetoot h และ Wi-Fi



โมเด็ม Zigbee

โมเด็ม Zigbee

Zigbee รองรับการกำหนดค่าเครือข่ายที่แตกต่างกันสำหรับต้นแบบที่จะควบคุมการสื่อสารแบบ master หรือ master to slave และยังสามารถใช้งานในโหมดต่างๆได้ด้วยเหตุนี้จึงประหยัดพลังงานแบตเตอรี่ เครือข่าย Zigbee สามารถขยายได้ด้วยการใช้เราเตอร์และอนุญาตให้หลายโหนดเชื่อมต่อถึงกันเพื่อสร้างเครือข่ายที่กว้างขึ้น

ประวัติเทคโนโลยี Zigbee

ในปี พ.ศ. 2533 ได้มีการนำเครือข่ายวิทยุดิจิทัลที่มีการจัดระบบเฉพาะกิจมาใช้ ข้อกำหนดของ Zigbee เช่น IEEE 802.15.4-2003 ได้รับการอนุมัติในปี 2547 เมื่อวันที่ 14 ธันวาคมข้อกำหนด 1.0 ได้รับการประกาศโดย Zigbee Alliance ในปี 2548 เมื่อวันที่ 13 มิถุนายนเรียกว่า Specification of ZigBee 2004

ไลบรารีคลัสเตอร์

ในปี 2549 กันยายนมีการประกาศข้อกำหนดของ Zigbee 2006 โดยแทนที่กองซ้อนในปี 2004 ดังนั้นข้อกำหนดนี้จึงแทนที่โครงสร้างคู่ของคีย์ - ค่าเป็นหลักเช่นเดียวกับข้อความที่ใช้ภายในสแต็ก 2004 ผ่านไลบรารีคลัสเตอร์


ไลบรารีประกอบด้วยชุดคำสั่งที่สอดคล้องกันซึ่งวางแผนไว้ภายใต้กลุ่มที่เรียกว่าคลัสเตอร์ที่มีชื่อเช่น Home Automation, Smart Energy & Light Link ของ ZigBee ในปี 2017 ห้องสมุดได้เปลี่ยนชื่อเป็น Dotdot โดย Zigbee Alliance และประกาศเป็นโปรโตคอลใหม่ ดังนั้น Dotdot นี้จึงใช้งานได้กับอุปกรณ์ Zigbee โดยประมาณเป็นเลเยอร์แอปพลิเคชันเริ่มต้น

Zigbee Pro

ในปี 2550 Zigbee Pro อย่าง Zigbee 2007 ได้รับการสรุป เป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่ทำงานบนเครือข่าย Zigbee แบบเดิม เนื่องจากความแตกต่างภายในตัวเลือกของการกำหนดเส้นทางอุปกรณ์เหล่านี้จึงควรเปลี่ยนเป็น ZEDs หรืออุปกรณ์ปลายทาง Zigbee (ZEDs) ที่ไม่ได้กำหนดเส้นทางบนเครือข่าย Zigbee แบบเดิม อุปกรณ์ Zigbee รุ่นเก่าต้องเปลี่ยนเป็นอุปกรณ์ปลาย Zigbee บนเครือข่ายของ Zigbee Pro มันทำงานผ่านย่านความถี่ 2.4 GHz ISM รวมถึงแถบความถี่ย่อยของ GHz

Zigbee Technology ทำงานอย่างไร

เทคโนโลยี Zigbee ทำงานร่วมกับวิทยุดิจิตอลโดยอนุญาตให้อุปกรณ์ต่าง ๆ สนทนากัน อุปกรณ์ที่ใช้ในเครือข่ายนี้ ได้แก่ เราเตอร์ตัวประสานงานและอุปกรณ์ปลายทาง หน้าที่หลักของอุปกรณ์เหล่านี้คือการส่งคำสั่งและข้อความจากผู้ประสานงานไปยังอุปกรณ์ปลายเดียวเช่นหลอดไฟ

ในเครือข่ายนี้ผู้ประสานงานเป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นที่สุดซึ่งวางอยู่ที่จุดเริ่มต้นของระบบ สำหรับแต่ละเครือข่ายมีผู้ประสานงานเพียงคนเดียวซึ่งใช้ในการทำงานที่แตกต่างกัน พวกเขาเลือกช่องสัญญาณที่เหมาะสมเพื่อสแกนช่องและค้นหาช่องที่เหมาะสมที่สุดผ่านการรบกวนขั้นต่ำจัดสรร ID พิเศษรวมทั้งที่อยู่ให้กับอุปกรณ์ทุกเครื่องภายในเครือข่ายเพื่อให้สามารถโอนข้อความคำแนะนำในเครือข่ายได้ .

เราเตอร์จะถูกจัดเรียงระหว่างผู้ประสานงานและอุปกรณ์ปลายทางซึ่งรับผิดชอบในการกำหนดเส้นทางข้อความระหว่างโหนดต่างๆ เราเตอร์รับข้อความจากผู้ประสานงานและจัดเก็บไว้จนกว่าอุปกรณ์ปลายทางจะอยู่ในสถานการณ์ที่จะได้รับ นอกจากนี้ยังสามารถอนุญาตให้อุปกรณ์ปลายทางอื่น ๆ เช่นเดียวกับเราเตอร์ในการเชื่อมต่อเครือข่าย

ในเครือข่ายนี้ข้อมูลขนาดเล็กสามารถควบคุมได้โดยอุปกรณ์ปลายทางโดยการสื่อสารกับโหนดหลักเช่นเราเตอร์หรือผู้ประสานงานตามประเภทเครือข่าย Zigbee อุปกรณ์ปลายทางไม่สนทนาถึงกันโดยตรง ขั้นแรกการรับส่งข้อมูลทั้งหมดสามารถกำหนดเส้นทางไปยังโหนดระดับบนสุดเช่นเราเตอร์ซึ่งเก็บข้อมูลนี้ไว้จนกว่าจุดสิ้นสุดการรับของอุปกรณ์จะอยู่ในสถานการณ์ที่รับรู้ได้ อุปกรณ์ปลายทางใช้เพื่อขอข้อความใด ๆ ที่กำลังรอจากผู้ปกครอง

สถาปัตยกรรม Zigbee

โครงสร้างระบบ Zigbee ประกอบด้วยอุปกรณ์สามประเภทที่แตกต่างกันเช่น Zigbee Coordinator, Router และ End device เครือข่าย Zigbee ทุกเครือข่ายต้องประกอบด้วยผู้ประสานงานอย่างน้อยหนึ่งคนซึ่งทำหน้าที่เป็นรากและสะพานเชื่อมของเครือข่าย ผู้ประสานงานมีหน้าที่จัดการและจัดเก็บข้อมูลในขณะดำเนินการรับและส่งข้อมูล

เราเตอร์ Zigbee ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ตัวกลางที่อนุญาตให้ข้อมูลส่งผ่านไปยังอุปกรณ์อื่น ๆ อุปกรณ์ปลายทางมีฟังก์ชัน จำกัด ในการสื่อสารกับโหนดหลักเพื่อให้ประหยัดพลังงานแบตเตอรี่ดังแสดงในรูป จำนวนเราเตอร์ตัวประสานงานและอุปกรณ์ปลายทางขึ้นอยู่กับประเภทของเครือข่ายเช่นเครือข่ายแบบดาวต้นไม้และตาข่าย

สถาปัตยกรรมโปรโตคอล Zigbee ประกอบด้วยสแต็กของเลเยอร์ต่างๆที่ IEEE 802.15.4 ถูกกำหนดโดยเลเยอร์ทางกายภาพและ MAC ในขณะที่โปรโตคอลนี้เสร็จสมบูรณ์โดยการสะสมเครือข่ายและเลเยอร์แอปพลิเคชันของ Zigbee เอง

สถาปัตยกรรมเทคโนโลยี ZigBee

สถาปัตยกรรมเทคโนโลยี ZigBee

ชั้นทางกายภาพ : ชั้นนี้จะทำการมอดูเลตและการดีมอดูเลตเมื่อส่งและรับสัญญาณตามลำดับ ความถี่อัตราข้อมูลและจำนวนช่องของเลเยอร์นี้ได้รับด้านล่าง

ชั้น MAC : เลเยอร์นี้มีหน้าที่ในการส่งข้อมูลที่เชื่อถือได้โดยการเข้าถึงเครือข่ายที่แตกต่างกันโดยผู้ให้บริการรับรู้ถึงการหลีกเลี่ยงการชนกันของการเข้าถึง (CSMA) นอกจากนี้ยังส่งเฟรมบีคอนสำหรับซิงโครไนซ์การสื่อสาร

เลเยอร์เครือข่าย : เลเยอร์นี้ดูแลการดำเนินการที่เกี่ยวข้องกับเครือข่ายทั้งหมดเช่นการตั้งค่าเครือข่ายการเชื่อมต่ออุปกรณ์ปลายทางและการตัดการเชื่อมต่อกับเครือข่ายการกำหนดเส้นทางการกำหนดค่าอุปกรณ์ ฯลฯ

Application Support Sub-Layer : เลเยอร์นี้ช่วยให้บริการที่จำเป็นสำหรับอ็อบเจ็กต์อุปกรณ์ Zigbee และแอ็พพลิเคชันอ็อบเจ็กต์สามารถเชื่อมต่อกับเลเยอร์เครือข่ายสำหรับบริการจัดการข้อมูล เลเยอร์นี้มีหน้าที่ในการจับคู่อุปกรณ์สองเครื่องตามบริการและความต้องการ

กรอบการใช้งาน : ให้บริการข้อมูลสองประเภทเป็นคู่คีย์ - ค่าและบริการข้อความทั่วไป ข้อความทั่วไปเป็นโครงสร้างที่กำหนดโดยนักพัฒนาในขณะที่คู่คีย์ - ค่าใช้สำหรับการรับแอตทริบิวต์ภายในวัตถุแอปพลิเคชัน ZDO มีอินเทอร์เฟซระหว่างวัตถุแอปพลิเคชันและเลเยอร์ APS ในอุปกรณ์ Zigbee มีหน้าที่ตรวจจับเริ่มต้นและเชื่อมโยงอุปกรณ์อื่น ๆ เข้ากับเครือข่าย

โหมดการทำงานของ Zigbee และโทโพโลยี

ข้อมูลสองทางของ Zigbee จะถูกถ่ายโอนในสองโหมด: โหมดไม่ใช่บีคอนและโหมดบีคอน ในโหมดสัญญาณเตือนผู้ประสานงานและเราเตอร์จะตรวจสอบสถานะการทำงานของข้อมูลขาเข้าอย่างต่อเนื่องดังนั้นจึงใช้พลังงานมากขึ้น ในโหมดนี้เราเตอร์และตัวประสานงานจะไม่เข้าสู่โหมดสลีปเนื่องจากเมื่อใดก็ตามที่โหนดใด ๆ สามารถปลุกและสื่อสารได้

อย่างไรก็ตามต้องใช้แหล่งจ่ายไฟมากขึ้นและการใช้พลังงานโดยรวมต่ำเนื่องจากอุปกรณ์ส่วนใหญ่อยู่ในสถานะไม่ได้ใช้งานเป็นเวลานานในเครือข่าย ในโหมดสัญญาณเตือนเมื่อไม่มีการสื่อสารข้อมูลจากอุปกรณ์ปลายทางเราเตอร์และผู้ประสานงานจะเข้าสู่สถานะสลีป ผู้ประสานงานคนนี้จะตื่นขึ้นมาและส่งสัญญาณบีคอนไปยังเราเตอร์ในเครือข่ายเป็นระยะ

เครือข่ายสัญญาณเตือนเหล่านี้ใช้งานได้กับช่วงเวลาซึ่งหมายความว่าจะทำงานเมื่อจำเป็นต้องมีการสื่อสารส่งผลให้รอบการทำงานลดลงและใช้งานแบตเตอรี่ได้นานขึ้น โหมดสัญญาณและโหมดที่ไม่ใช่บีคอนเหล่านี้ของ Zigbee สามารถจัดการข้อมูลเป็นระยะ (ข้อมูลเซ็นเซอร์) ไม่ต่อเนื่อง (สวิตช์ไฟ) และประเภทข้อมูลซ้ำ ๆ

โครงสร้าง Zigbee

Zigbee รองรับโทโพโลยีเครือข่ายหลายแบบอย่างไรก็ตามการกำหนดค่าที่ใช้กันมากที่สุดคือโครงสร้างแบบดาวตาข่ายและโครงสร้างแบบโครงสร้างแบบคลัสเตอร์ โทโพโลยีใด ๆ ประกอบด้วยตัวประสานอย่างน้อยหนึ่งตัว ในโทโพโลยีแบบดาวเครือข่ายประกอบด้วยผู้ประสานงานหนึ่งคนซึ่งรับผิดชอบในการเริ่มต้นและจัดการอุปกรณ์ผ่านเครือข่าย อุปกรณ์อื่น ๆ ทั้งหมดเรียกว่าอุปกรณ์ปลายทางที่สื่อสารโดยตรงกับผู้ประสานงาน

ใช้ในอุตสาหกรรมที่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ปลายทางทั้งหมด สื่อสารกับคอนโทรลเลอร์กลาง และโทโพโลยีนี้ง่ายและง่ายต่อการปรับใช้ ในโครงสร้างแบบตาข่ายและแบบต้นไม้เครือข่าย Zigbee ถูกขยายออกไปพร้อมกับเราเตอร์หลายตัวที่ผู้ประสานงานรับผิดชอบในการจ้องมอง โครงสร้างเหล่านี้อนุญาตให้อุปกรณ์สื่อสารกับโหนดอื่น ๆ ที่อยู่ติดกันเพื่อให้ข้อมูลซ้ำซ้อน

หากโหนดใดล้มเหลวข้อมูลจะถูกส่งไปยังอุปกรณ์อื่นโดยอัตโนมัติโดยโทโพโลยีเหล่านี้ เนื่องจากความซ้ำซ้อนเป็นปัจจัยหลักในอุตสาหกรรมจึงใช้โทโพโลยีแบบตาข่ายเป็นส่วนใหญ่ ในเครือข่ายคลัสเตอร์ - ทรีแต่ละคลัสเตอร์ประกอบด้วยผู้ประสานงานที่มีโหนดลีฟและผู้ประสานงานเหล่านี้จะเชื่อมต่อกับผู้ประสานงานพาเรนต์ซึ่งเริ่มต้นเครือข่ายทั้งหมด

เนื่องจากข้อดีของเทคโนโลยี Zigbee เช่นโหมดการทำงานที่มีต้นทุนต่ำและใช้พลังงานต่ำและโทโพโลยีเทคโนโลยีการสื่อสารระยะสั้นนี้จึงเหมาะที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันต่างๆเมื่อเทียบกับการสื่อสารที่เป็นกรรมสิทธิ์อื่น ๆ เช่น Bluetooth, Wi-Fi เป็นต้น การเปรียบเทียบเช่นช่วงของ Zigbee มาตรฐาน ฯลฯ แสดงไว้ด้านล่าง

ทำไมอัตราข้อมูลต่ำใน Zigbee?

เราทราบดีว่าเทคโนโลยีไร้สายประเภทต่างๆมีอยู่ในตลาดเช่นบลูทู ธ และ WiFi ซึ่งให้ข้อมูลความเร็วสูง แต่อัตราข้อมูลใน Zigbee นั้นน้อยลงเนื่องจากจุดประสงค์หลักที่อยู่เบื้องหลังการพัฒนา ZigBee คือการใช้ประโยชน์จากการควบคุมแบบไร้สายและจอภาพ

ปริมาณข้อมูลและความถี่ในการสื่อสารที่ใช้ในแอปพลิเคชันดังกล่าวต่ำมาก แม้ว่าเครือข่ายอย่าง IEEE 802.15.4 จะมีอัตราข้อมูลสูงดังนั้นเทคโนโลยี Zigbee จึงใช้เครือข่าย IEEE 802.15.4

เทคโนโลยี Zigbee ใน IoT

เราทราบดีว่า Zigbee เป็นเทคโนโลยีการสื่อสารประเภทหนึ่งที่คล้ายคลึงกับ Bluetooth และ WiFi อย่างไรก็ตามยังมีทางเลือกใหม่ ๆ เกี่ยวกับเครือข่ายที่เพิ่มขึ้นมากมายเช่น Thread ซึ่งเป็นตัวเลือกสำหรับการใช้งานระบบอัตโนมัติภายในบ้าน ในเมืองใหญ่ ๆ เทคโนโลยี Whitespace ถูกนำมาใช้สำหรับกรณีการใช้งานในภูมิภาคที่กว้างขึ้นโดยใช้ IoT

ZigBee เป็นข้อมูลจำเพาะ WLAN (เครือข่ายท้องถิ่นไร้สาย) พลังงานต่ำ ให้ข้อมูลน้อยลงโดยใช้พลังงานน้อยลงโดยอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อบ่อยๆเพื่อปิดแบตเตอรี่ ด้วยเหตุนี้มาตรฐานแบบเปิดจึงได้รับการเชื่อมต่อผ่านการสื่อสาร M2M (เครื่องต่อเครื่อง) ตลอดจน IoT (อินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ) ในอุตสาหกรรม

Zigbee กลายเป็นโปรโตคอล IoT ที่ได้รับการยอมรับทั่วโลก มีการแข่งขันกับ Bluetooth, WiFi และ Thread แล้ว

อุปกรณ์ Zigbee

ข้อกำหนดของ IEEE 802.15.4 Zigbee ส่วนใหญ่ประกอบด้วยอุปกรณ์สองอย่างเช่นอุปกรณ์แบบเต็มฟังก์ชัน (FFD) และอุปกรณ์ลดฟังก์ชัน (RFD) อุปกรณ์ FFD ทำงานต่าง ๆ ซึ่งอธิบายไว้ในข้อกำหนดและสามารถนำงานใด ๆ ภายในเครือข่ายมาใช้

อุปกรณ์ RFD มีความสามารถบางส่วนดังนั้นจึงทำงานได้ จำกัด และอุปกรณ์นี้สามารถสนทนากับอุปกรณ์ใดก็ได้ภายในเครือข่าย จะต้องทำหน้าที่รวมทั้งใส่ใจภายในเครือข่าย อุปกรณ์ RFD สามารถสนทนากับอุปกรณ์ FFD ได้อย่างง่ายดายและใช้ในแอปพลิเคชั่นง่ายๆเช่นการควบคุมสวิตช์โดยเปิดใช้งานและปิดการใช้งาน

ใน IEEE 802.15.4 n / w อุปกรณ์ Zigbee มีบทบาทที่แตกต่างกันสามบทบาทเช่นผู้ประสานงานผู้ประสานงาน PAN และอุปกรณ์ ที่นี่อุปกรณ์ FFD เป็นผู้ประสานงานและผู้ประสานงาน PAN ในขณะที่อุปกรณ์นั้นเป็นอุปกรณ์ RFD / FFD

หน้าที่หลักของผู้ประสานงานคือการถ่ายทอดข้อความ ในเครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคลตัวควบคุม PAN เป็นตัวควบคุมที่จำเป็นและอุปกรณ์เรียกได้ว่าเป็นอุปกรณ์ที่ไม่ใช่ตัวประสาน
มาตรฐาน ZigBee สามารถสร้างอุปกรณ์โปรโตคอลได้สามแบบขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ Zigbee ผู้ประสานงาน PAN ผู้ประสานงานและข้อกำหนดมาตรฐานของ ZigBee เช่นตัวประสานเราเตอร์และอุปกรณ์ปลายทางซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง

ผู้ประสานงาน Zigbee

ในอุปกรณ์ FFD จะใช้ PAN Coordinator เพื่อสร้างเครือข่าย เมื่อสร้างเครือข่ายแล้วจะกำหนดที่อยู่ของเครือข่ายสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ภายในเครือข่าย และยังกำหนดเส้นทางข้อความระหว่างอุปกรณ์ปลายทาง

เราเตอร์ Zigbee

Zigbee Router เป็นอุปกรณ์ FFD ที่ช่วยให้สามารถใช้งาน Zigbee Network ได้ เราเตอร์นี้ใช้เพื่อเพิ่มอุปกรณ์อื่น ๆ ในเครือข่าย บางครั้งมันก็ทำหน้าที่เป็น Zigbee End Device

Zigbee End อุปกรณ์

นี่ไม่ใช่เราเตอร์หรือผู้ประสานงานที่เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ทางกายภาพในการดำเนินการควบคุม จากแอปพลิเคชันอาจเป็น RFD หรือ FFD ก็ได้

ทำไม ZigBee ถึงดีกว่า WiFi?

ใน Zigbee ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลจะน้อยกว่าเมื่อเทียบกับ WiFi ดังนั้นความเร็วสูงสุดคือเพียง 250kbps มันน้อยมากเมื่อเทียบกับความเร็ว WiFi ที่น้อยกว่า

อีกหนึ่งคุณภาพที่ดีที่สุดของ Zigbee คืออัตราการใช้พลังงานและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ โปรโตคอลนี้ใช้เวลาหลายเดือนเพราะเมื่อประกอบกันแล้วเราจะลืมได้

ZigBee ใช้อุปกรณ์อะไรบ้าง?

รายการอุปกรณ์ต่อไปนี้รองรับโปรโตคอล ZigBee

  • Belkin WeMo
  • Samsung SmartThings
  • เยลสมาร์ทล็อค
  • ฟิลิปส์ฮิวส์
  • เทอร์โมสตรัทจาก Honeywell
  • Ikea Tradfri
  • ระบบรักษาความปลอดภัยจาก Bosch
  • Comcast Xfinity Box จาก Samsung
  • Hive Active เครื่องทำความร้อนและอุปกรณ์เสริม
  • Amazon Echo Plus
  • การแสดง Amazon Echo

แทนที่จะเชื่อมต่ออุปกรณ์ Zigbee ทุกเครื่องแยกกันจำเป็นต้องมีฮับกลางเพื่อควบคุมอุปกรณ์ทั้งหมด อุปกรณ์ดังกล่าวข้างต้น ได้แก่ SmartThings และ Amazon Echo Plus ยังสามารถใช้เป็นศูนย์กลาง Wink เพื่อมีบทบาทสำคัญภายในเครือข่าย ศูนย์กลางจะสแกนเครือข่ายสำหรับอุปกรณ์ที่รองรับทั้งหมดและให้คุณควบคุมอุปกรณ์ข้างต้นได้อย่างง่ายดายด้วยแอปส่วนกลาง

ZigBee และ Bluetooth แตกต่างกันอย่างไร?

ความแตกต่างระหว่าง Zigbee และ Bluetooth จะกล่าวถึงด้านล่าง

บลูทู ธ

Zigbee

ช่วงความถี่ของ Bluetooth อยู่ในช่วง 2.4 GHz - 2.483 GHzช่วงความถี่ของ Zigbee คือ 2.4 GHz

มี 79 ช่อง RFมี 16 ช่อง RF
เทคนิคการมอดูเลตที่ใช้ในบลูทู ธ คือ GFSKZigbee ใช้เทคนิคการมอดูเลตที่แตกต่างกันเช่น BPSK, QPSK และ GFSK
บลูทู ธ ประกอบด้วยโหนด 8 เซลล์Zigbee มีโหนดเซลล์มากกว่า 6500 โหนด
บลูทู ธ ใช้ข้อกำหนด IEEE 802.15.1Zigbee ใช้ข้อกำหนด IEEE 802.15.4
บลูทู ธ ครอบคลุมสัญญาณวิทยุไม่เกิน 10 เมตรZigbee ครอบคลุมสัญญาณวิทยุไม่เกิน 100 เมตร
บลูทู ธ ใช้เวลา 3 วินาทีในการเข้าร่วมเครือข่ายZigbee ใช้เวลา 3 วินาทีในการเข้าร่วมเครือข่าย
ช่วงเครือข่ายของบลูทู ธ มีตั้งแต่ 1-100 เมตรตามคลาสวิทยุ

ช่วงเครือข่ายของ Zigbee สูงถึง 70 เมตร
ขนาดโปรโตคอลสแต็กของ Bluetooth คือ 250 Kbytesขนาดโปรโตคอลสแต็กของ Zigbee คือ 28 Kbytes
ความสูงของเสาอากาศ TX คือ 6 เมตรในขณะที่เสาอากาศ RX คือ 1 เมตรความสูงของเสาอากาศ TX คือ 6 เมตรในขณะที่เสาอากาศ RX คือ 1 เมตร
ฟันสีฟ้าใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้

Zigbee ไม่ใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้
บลูทู ธ ต้องการแบนด์วิดท์น้อยลงเมื่อเทียบกับบลูทู ธ แล้วต้องการแบนด์วิดท์สูง
TX Power ของ Bluetooth คือ 4 dBm

TX Power ของ Zigbee คือ 18 dBm

ความถี่ของบลูทู ธ คือ 2400 MHzความถี่ของ Zigbee คือ 2400 MHz
การรับเสาอากาศ Tx ของ Bluetooth คือ 0dB ในขณะที่ RX -6dBการรับเสาอากาศ Tx ของ Zigbee คือ 0dB ในขณะที่ RX -6dB
ความไวคือ -93 dBความไวคือ -102 dB
ระยะขอบของ Bluetooth คือ 20 dBระยะขอบของ zigbee คือ 20 dB
ระยะบลูทู ธ 77 เมตรระยะ Zigbee คือ 291 เมตร

LoRa และ ZigBee ต่างกันอย่างไร?

ความแตกต่างหลักระหว่าง LoRa และ Zigbee จะกล่าวถึงด้านล่าง

LoRa Zigbee
คลื่นความถี่ของ LoRa มีตั้งแต่ 863-870 MHz, 902-928 MHz และ 779-787 MHzคลื่นความถี่ของ Zigbee คือ 868MHz, 915 MHz, 2450 MHz
LoRa ครอบคลุมระยะทางในเขตเมืองเช่น 2 ถึง 5 กม. ในขณะที่พื้นที่ชนบท 15 กมZigbee ครอบคลุมระยะทางตั้งแต่ 10-100 เมตร
การใช้พลังงานของ LoRa ต่ำเมื่อเทียบกับ Zigbeeการใช้พลังงานต่ำ
เทคนิคการมอดูเลตที่ใช้ใน LoRa คือ FSK หรือ GFSKเทคนิคการมอดูเลตที่ใช้ใน Zigbee คือ OQPSK & BPSK โดยใช้วิธี DSSS เพื่อเปลี่ยนบิตเป็นชิป
อัตราข้อมูลของ LoRa คือ 0.3 ถึง 22 Kbps สำหรับการมอดูเลต LoRa และ 100 Kbps สำหรับ GFSKอัตราข้อมูลของ Zigbee คือ 20 kbps สำหรับย่านความถี่ 868, 40Kbps สำหรับย่านความถี่ 915 และ 250 kbps สำหรับย่านความถี่ 2450)
สถาปัตยกรรมเครือข่ายของ LoRa ประกอบด้วยเซิร์ฟเวอร์ LoRa Gateway และอุปกรณ์ปลายทางสถาปัตยกรรมเครือข่ายของเราเตอร์ Zigbee ผู้ประสานงานและอุปกรณ์ปลายทาง
สแต็กโปรโตคอลของ LoRa ประกอบด้วย PHY, RF, MAC และเลเยอร์แอปพลิเคชันกองโปรโตคอลของ Zigbee ประกอบด้วย PHY, RF, MAC, ความปลอดภัยของเครือข่ายและเลเยอร์แอปพลิเคชัน
Physical Layer ของ LoRa ส่วนใหญ่ใช้ระบบการมอดูเลตและรวมถึงความสามารถในการแก้ไขข้อผิดพลาด ประกอบด้วยคำนำหน้าสำหรับวัตถุประสงค์ในการซิงโครไนซ์และใช้ CRC ส่วนหัว CRC และ PHY ทั้งหมดของเฟรมZigbee มีสองชั้นทางกายภาพเช่น 868/915 Mhz และ 2450 MHz
LoRa ใช้เป็น WAN (Wide Area Network)Zigbee ใช้เหมือน LR-WPAN (เครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคลไร้สายอัตราต่ำ)
ใช้มาตรฐาน IEEE 802.15.4g & Alliance คือ LoRaZigbee ใช้ข้อกำหนด IEEE 802.15.4 และ Zigbee Alliance

ข้อดีและข้อเสียของเทคโนโลยี Zigbee

ข้อดีของ Zigbee มีดังต่อไปนี้

  • เครือข่ายนี้มีโครงสร้างเครือข่ายที่ยืดหยุ่น
  • อายุการใช้งานแบตเตอรี่ดี
  • การใช้พลังงานน้อยลง
  • แก้ไขได้ง่ายมาก
  • รองรับประมาณ 6500 โหนด
  • หักค่าใช้จ่าย
  • เป็นการรักษาตัวเองและเชื่อถือได้มากขึ้น
  • การตั้งค่าเครือข่ายนั้นง่ายมากและเรียบง่าย
  • โหลดจะกระจายอย่างเท่าเทียมกันทั่วทั้งเครือข่ายเนื่องจากไม่มีตัวควบคุมส่วนกลาง
  • การตรวจสอบเครื่องใช้ในบ้านและการควบคุมทำได้ง่ายมากโดยใช้รีโมท
  • เครือข่ายสามารถปรับขนาดได้และง่ายต่อการเพิ่ม / ระยะไกลอุปกรณ์ปลายทาง ZigBee ไปยังเครือข่าย

ข้อเสียของ Zigbee มีดังต่อไปนี้

  • ต้องการข้อมูลระบบเพื่อควบคุมอุปกรณ์ที่ใช้ Zigbee สำหรับเจ้าของ
  • เมื่อเทียบกับ WiFi แล้วมันไม่ปลอดภัย
  • ค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนทดแทนที่สูงเมื่อปัญหาใด ๆ เกิดขึ้นกับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านของ Zigbee
  • อัตราการส่งซิกบีจะน้อยกว่า
  • ไม่รวมอุปกรณ์ปลายทางหลายตัว
  • การใช้ข้อมูลส่วนตัวอย่างเป็นทางการมีความเสี่ยงสูง
  • ไม่ใช้เป็นระบบสื่อสารไร้สายกลางแจ้งเนื่องจากมีขีด จำกัด การครอบคลุมน้อยกว่า
  • เช่นเดียวกับระบบไร้สายประเภทอื่น ๆ ระบบสื่อสาร ZigBee นี้มักจะถูกรบกวนจากผู้ที่ไม่ได้รับอนุญาต

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี Zigbee

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี ZigBee มีดังต่อไปนี้

ระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม: ในอุตสาหกรรมการผลิตและการผลิตการเชื่อมโยงการสื่อสารจะตรวจสอบพารามิเตอร์ต่างๆและอุปกรณ์ที่สำคัญอย่างต่อเนื่อง ด้วยเหตุนี้ Zigbee จึงลดต้นทุนการสื่อสารนี้ลงได้มากรวมทั้งปรับกระบวนการควบคุมให้มีความน่าเชื่อถือมากขึ้น

ระบบอัตโนมัติในบ้าน: Zigbee เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ ควบคุมเครื่องใช้ภายในบ้านจากระยะไกล เป็นการควบคุมระบบแสงสว่างการควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าการควบคุมระบบทำความร้อนและความเย็นการดำเนินการและควบคุมอุปกรณ์ความปลอดภัยการเฝ้าระวังและอื่น ๆ

ระบบวัดแสงอัจฉริยะ: การใช้งานระยะไกลของ Zigbee ในการวัดแสงอัจฉริยะ ได้แก่ การตอบสนองการใช้พลังงานการสนับสนุนด้านราคาการรักษาความปลอดภัยจากการขโมยพลังงานเป็นต้น

การตรวจสอบ Smart Grid: การดำเนินการของ Zigbee ในโครงข่ายอัจฉริยะนี้เกี่ยวข้องกับ การตรวจสอบอุณหภูมิระยะไกล , การระบุตำแหน่งข้อผิดพลาด, การจัดการพลังงานปฏิกิริยาและอื่น ๆ

เทคโนโลยี ZigBee ใช้เพื่อสร้างโครงการด้านวิศวกรรมเช่นระบบการเข้าร่วมด้วยลายนิ้วมือไร้สายและระบบอัตโนมัติในบ้าน

ทั้งหมดนี้เกี่ยวกับคำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับสถาปัตยกรรมโหมดการทำงานการกำหนดค่าและแอปพลิเคชันของเทคโนโลยี Zigbee เราหวังว่าเราจะให้เนื้อหาเกี่ยวกับชื่อนี้เพียงพอเพื่อให้คุณเข้าใจได้ดีขึ้น ดังนั้นทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับภาพรวมของเทคโนโลยี Zigbee และใช้เครือข่าย IEEE 802.15.4 การออกแบบเทคโนโลยีนี้สามารถทำได้อย่างแข็งแรงดังนั้นจึงสามารถทำงานได้ในทุกสภาพแวดล้อม

ให้ความยืดหยุ่นและความปลอดภัยสำหรับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน เทคโนโลยี Zigbee ได้รับความนิยมอย่างมากในตลาดเนื่องจากให้เครือข่ายตาข่ายที่สอดคล้องกันโดยทำให้เครือข่ายสามารถควบคุมภูมิภาคที่กว้างขวางและยังให้การสื่อสารที่ใช้พลังงานต่ำ นี่คือเทคโนโลยี IoT ที่สมบูรณ์แบบ นี่คือคำถามสำหรับคุณเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายต่างๆที่มีอยู่ในตลาดมีอะไรบ้าง? สำหรับความช่วยเหลือเพิ่มเติมและความช่วยเหลือด้านเทคนิคคุณสามารถติดต่อเราได้โดยการแสดงความคิดเห็นด้านล่าง