Tarmoq texnologiyalarini tadqiq etish zamonaviy bozor iqtisodiyoti sharoitida, ayniqsa, sohada juda muhimdir

Energiya iste'moli. Zigbee modullarining juda kam quvvat sarfi, qurilma ishlatilmaganda maxsus "uyqu" rejimi va ma'lumot uzatishda tarmoq kengligi orqali erishiladi. Natijada, Zigbee moduli oddiy batareyada bir necha oy ishlashi mumkin.
Tezlik. Zigbee paydo bo'lishidan oldin ular aqlli uy tizimlarida Bluetooth-dan foydalanilgan. Ushbu protokollarning diapazoni taxminan bir xil, ammo bluetooth juda ko'p kechikishga ega. Bluetooth modulida signal uzatishning kechikishi Zigbee modulidagi 30 milli sekundga teng va biz uchun zigbee lampochkalarning yoqilishi va o’chirilishi darhol sodir bo'ladi.

Simsiz tarmoq turlari	ZigBee (IEEE 802.15. 4)	Wi-Fi (IEEE 802.116)	Bluetooth (IEEE 802.15. 1)
Chastota diapazoni	2.4 – 2.483 GGHz	2.4 – 2.483 GGHz	2.4-2.483 GGHz
O’tkazish qobilyati (Kbayt/s)	250 kbayt/s	11000 kbayt/s	723.1 kbayt/s
Protokolning steki hajmi. (Kbayt)	32-64	1000 dan ortiq	250 dan ortiq
Batareyaning to’htovsiz ishlash davomiyligi. (kun)	100 – 1000	0.5 – 5	1 – 10
Tarmoqdagi maksimal tugunlar soni	65636	10	7
Diapazoni (o’rtacha)	10 – 100 m	20 – 300 m	10 – 100 m
Qo’llanilish sohalari	Masofadan boshqarish va monitoring qilish	Multimediya ma’lumotlarini uzatish (video, internet elektron pochta ….)	Simsiz ulanishni almashtirish uchun

Ma'lumotlarni simsiz uzatish ZigBee texnologiyasi bozorga BlueTooth va Wi-Fi simsiz ma'lumotlarni uzatish texnologiyalari paydo bo'lgandan keyin kiritilgan. ZigBee texnologiyasining paydo bo'lishi, birinchi navbatda, ba'zi ilovalar uchun (masalan, yoritish yoki garaj eshiklarini masofadan boshqarish yoki datchiklardan ma'lumotlarni o'qish uchun) simsiz uzatish texnologiyasini tanlashning asosiy mezonlari apparatning kam quvvat sarflanishi va uning arzonligi bilan bog'liq. Bu past tarmoqli o'tkazuvchanlikka olib keladi, chunki aksariyat hollarda datchiklar o'rnatilgan batareyadan ishlaydi, uning ishlash muddati bir necha oy va hatto yillardan oshishi kerak. Aks holda, har oy garaj eshigi ochiladigan datchik uchun batareyani almashtirish foydalanuvchining simsiz texnologiyalarga bo'lgan munosabatini tubdan o'zgartiradi. O'sha paytda mavjud bo'lgan BlueTooth va Wi-Fi simsiz texnologiyalari ushbu mezonlarga javob bermay, yuqori tezlikda ma'lumotlarni uzatishni ta'minlab, quvvat sarfini va apparat xarajatlarini yuqori darajada ta'minladi. 2001 yilda IEEE 802.15 № 4 ishchi guruhi quyidagi talablarga javob beradigan yangi standartni yaratish ustida ish boshladi:

• 
  simsiz ma'lumotlarni uzatish texnologiyasini amalga oshiradigan apparatning juda kam quvvat sarfi (batareyaning ishlash muddati bir necha oydan bir necha yilgacha bo'lishi kerak);
  
• 
  axborot uzatish past tezlikda amalga oshirilishi kerak;
  
• 
  apparatning arzonligi.
  

Natijada IEEE 802.15.4 standarti ishlab chiqildi. Ko'pgina nashrlarda IEEE 802.15.4 standarti ZigBee texnologiyasiga ishora qiladi va aksincha, ZigBee IEEE 802.15.4 standartidir. Biroq, bunday emas. Shakl. 5 IEEE 802.15.4 standarti, ZigBee simsiz ma'lumotlarni uzatish texnologiyasi va oxirgi foydalanuvchi o'rtasidagi o'zaro ta'sir modelini ko'rsatadi.

IEEE 802.15.4 standarti, ZigBee simsiz ma'lumotlarni uzatish texnologiyasi va oxirgi foydalanuvchining o'zaro ta'sir modeli.
IEEE 802.15.4 standarti o'zaro ta'sir modelining faqat ikkita pastki qatlamining o'zaro ta'sirini belgilaydi: fizik qatlam (PHY) va uchta litsenziyasiz chastota diapazoni uchun radio kirishni boshqarish qatlami: 2,4 gigagerts, 868 MGts va 915 MGts. 2-jadvalda ushbu chastota diapazonlarida ishlaydigan uskunalarning asosiy xususiyatlari ko'rsatilgan.
Uskunaning asosiy xususiyatlari
MAC qatlami Carrier Sense Multiple Access to Collision Avoidance (CSMA-CA) usuli yordamida radiokanalga kirishni boshqarish, shuningdek ma'lumotlar tarmog'idan ulanish va uzilishni boshqarish hamda uzatilayotgan ma'lumotlarning simmetrik himoyasini ta'minlash uchun javobgardir. kalit (AES-128).
O'z navbatida, ZigBee alyansi tomonidan taklif qilingan ZigBee simsiz ma'lumotlarni uzatish texnologiyasi o'zaro ta'sir modelining qolgan qatlamlarini belgilaydi, ular tarmoq sathini, xavfsizlik qatlamini, dastur tuzilmasi qatlamini va dastur profil qatlamini o'z ichiga oladi. Tarmoq qatlami, ZigBee simsiz texnologiyasi, qurilmani kashf qilish va tarmoq konfiguratsiyasi uchun javobgardir va shakl 3da ko'rsatilgan uchta tarmoq topologiyasini qo'llab-quvvatlaydi. 

Tarmoq topologiyasining uchta varianti
ZigBee simsiz texnologiyalarini turli xil dasturlarga integratsiyalashuvining arzonligini ta'minlash uchun IEEE 802.15.4 standartidagi apparatni jismoniy tatbiq etish ikki versiyada amalga oshiriladi: cheklangan xususiyatli qurilmalar (RFD) va to'liq ishlaydigan qurilmalar (FFD). Shaklda ko'rsatilgan tarmoq topologiyalaridan birini amalga oshirishda. 6, tarmoq koordinatori vazifasini bajarishi uchun kamida bitta FFD qurilmasi talab qilinadi. 3-jadvalda FFD va RFD qurilmalari tomonidan bajariladigan funktsiyalar berilgan.
FFD va RFD qurilmalari tomonidan bajariladigan funktsiyalar ro'yxati


RFD moslamalarining arzonligi tarmoq koordinatori yoki FFD qurilmasi bilan o'zaro aloqani tashkil qilishda funktsiyalar to'plamini cheklash orqali ta'minlanadi. Bu, o'z navbatida, shaklda ko'rsatilgan o'zaro ta'sir modelining to'liq bajarilmasligida aks etadi. 5, shuningdek, minimal xotira talablariga ega.
Qurilmalarni RFD va FFDga bo'lishdan tashqari, ZigBee Alliance uchta turdagi mantiqiy qurilmalarni belgilaydi: ZigBee Koordinatori (Koordinator), ZigBee Router va ZigBee Terminal Device. Muvofiqlashtiruvchi tarmoqni ishga tushirishni, tugunlarni boshqarishni amalga oshiradi, shuningdek tarmoqqa ulangan har bir tugunning sozlamalari to'g'risidagi ma'lumotlarni saqlaydi. ZigBee yo'riqchisi tarmoq orqali yuborilgan xabarlarni bitta tugundan ikkinchisiga yo'naltirish uchun javobgardir. Terminal qurilmasi deganda tarmoqqa ulangan har qanday terminal qurilmasi tushuniladi. Yuqorida muhokama qilingan RFD va FFD qurilmalari aniq terminal qurilmalaridir. Tarmoq qurishda mantiqiy qurilmaning turi oxirgi foydalanuvchi tomonidan ZigBee alyansi tomonidan taklif qilingan ma'lum bir profilni tanlash orqali aniqlanadi (5-rasm). "Har birida har biri" topologiyasiga ega bo'lgan tarmoqni qurishda, bitta tarmoq tugunidan boshqasiga xabarlarni uzatish turli marshrutlar bo'ylab amalga oshirilishi mumkin, bu esa tarqatilgan tarmoqlarni (bir nechta kichik tarmoqlarni bitta yirikga - klaster daraxtiga birlashtirib) barpo etishga imkon beradi. masofa va xabarlarni ishonchli etkazib berishni ta'minlash.
ZigBee tarmog'i orqali uzatiladigan trafik, qoida tariqasida, davriy, vaqti-vaqti bilan va takrorlanadigan (axborot xabarlarini yuborish orasidagi kichik vaqt oralig'i bilan ajralib turadi) ga bo'linadi.
Vaqti-vaqti bilan trafik, masalan, simsiz sensorlar yoki hisoblagichlardan masofadan turib ma'lumot olishlari kerak bo'lgan dasturlar uchun odatiy holdir. Bunday dasturlarda datchiklardan yoki hisoblagichlardan ma'lumot olish quyidagicha amalga oshiriladi. Avval aytib o'tganimizdek, ushbu misolda simsiz sensor bo'lgan har qanday terminal qurilmasi ish vaqtining katta qismi uchun "uyqu" rejimida bo'lishi va shu bilan juda kam quvvat sarfini ta'minlashi kerak. Axborotni uzatish uchun terminal qurilmasi ma'lum vaqtlarda "uxlash" rejimidan chiqadi va simsiz o'lchagich ulangan (ZigBee koordinatori yoki ZigBee yo'riqchisi) tarmoqni boshqarish moslamasi tomonidan uzatiladigan maxsus signalni (mayoqni) radiodan qidiradi. Havoda maxsus signal (mayoq) mavjud bo'lganda, terminal qurilmasi tarmoqni boshqarish moslamasiga ma'lumot uzatadi va darhol keyingi aloqa seansiga qadar "uxlash" rejimiga o'tadi.
Vaqti-vaqti bilan harakatlanish keng tarqalgan, masalan, masofadan yoritishni boshqarish moslamalari uchun. Koridorda yoritishni yoqish uchun buyruq yuborish uchun, old eshikka o'rnatilgan harakat sensori ishga tushirilganda, zarur bo'lgan vaziyatni tasavvur qiling. Bunday holda buyruq quyidagicha uzatiladi. Tarmoqni boshqarish moslamasi harakat sensori ishga tushirilishi to'g'risida signal olganda, terminal qurilmasiga (simsiz kalit) ZigBee simsiz tarmog'iga ulanish uchun buyruq beradi. Keyin terminal qurilmasi (simsiz kalit) bilan aloqa o'rnatiladi va yoritishni yoqish buyrug'ini o'z ichiga olgan axborot xabari uzatiladi. Buyruqni olgandan so'ng, ulanish to'xtatiladi va simsiz kalit ZigBee tarmog'idan uziladi.

Uyda avtomatlashtirishda ZigBee

ZigBee qurilmalari uy avtomatizatsiya bozorida qabul qilishda sekinlashdi, chunki ular ochiq manba hisoblanadi, ya'ni protokol uni qabul qilgan har bir ishlab chiqaruvchi tomonidan o'zgartirilishi mumkin. Natijada, bitta ishlab chiqaruvchidan qurilmalar ba'zida boshqa ishlab chiqaruvchi qurilmalar bilan aloqa qilishda qiyinchiliklarga duch kelmoqda. Bu uy tarmog'ining kam va vaqtincha ishlashiga olib kelishi mumkin.
Biroq, aqlli uy kontseptsiyasiga muvofiq, u yanada ommalashib bormoqda, chunki u juda ko'p sonli smart-markazlar bilan keng miqyosli nazoratni ta'minlaydi. Misol uchun, GE, Samsung, Logitech va LG barcha Zigbee-ni ishlatadigan aqlli uy jihozlarini ishlab chiqaradi. Hatto Comcast va Time Warner Zigbee-ni o'z to'plamlariga kiritgan va Amazon uni eng yangi " Echo Plus " ga qo'shgan va bu smart-markaz sifatida xizmat qilishi mumkin. Zigbee shuningdek, batareyadan ishlaydigan qurilmalar bilan ishlaydi, u o'z imkoniyatlarini kengaytiradi.
Zigbee-dan foydalanish paytida asosiy tushkunlik, u bilan bog'lanish oralig'idir. Bu taxminan 35 fut (10 metr), boshqa bir qator aloqa protokollari esa 100 metrgacha (30 metr) aloqa qilishi mumkin. Biroq, diapazoni kamchiliklari Zigbee boshqa aloqa standartlariga qaraganda tezroq aloqa qilishlari bilan engib o'tadi. Misol uchun,
ad
Z-Wave qurilmalari yanada kengroq bo'lishi mumkin, ammo Zigbee tezroq muloqot qiladi, shuning uchun buyruqlar uni bir qurilmadan keyingigacha tezroq buyruqdan harakatlarga kerakli vaqtni qisqartiradi yoki masalan, siz aytgan vaqtdan vaqtni kamaytiradi , "Top reyting, yashash xonasi chiroqini yoqing", chiroq yoqilgan vaqtga qadar.