Zigbee
Zigbee je bezdrátový komunikační protokol navržený na vytváření sítě pro zařízení s nízkou spotřebou energie. Byl vyvinut s cílem umožnit jednoduchou a spolehlivou komunikaci mezi různými typy zařízení v chytrých domech a internetu věcí (IoT).
Hlavní vlastnosti protokolu Zigbee zahrnují:
-
Nízká spotřeba energie: Zigbee je navržen tak, aby měl nízkou spotřebu energie, což umožňuje dlouhou životnost baterie v bezdrátových zařízeních.
-
Spolehlivá komunikace: Protokol Zigbee používá techniku síťového routování, což znamená, že zařízení mohou komunikovat navzájem prostřednictvím jiných zařízení v síti, čím se zajišťuje spolehlivost a dosah signálu.
-
Malé datové balíčky: Zigbee používá malé datové balíčky, což snižuje spotřebu energie a umožňuje efektivní komunikaci.
-
Bezpečnost: Protokol Zigbee obsahuje funkce pro zabezpečenou komunikaci, jako je šifrování a autentifikace, což snižuje riziko neoprávněného přístupu k sítím.
Zigbee se používá na připojování různých zařízení v chytrých domech, jako jsou chytrá osvětlení, termostaty, zámky, senzory, zátažové spínače a další IoT zařízení. Tento protokol poskytuje spolehlivý a efektivní způsob, jak integrovat různá zařízení a umožňuje jim komunikovat mezi sebou i s centrálním řídicím systémem.
Aliancia ZigBee byla založena v roce 2002. Je to seskupení společností, které jsou zodpovědné za vývoj a uvedení standardu na trh.
Název ZigBee je registrovaná ochranná známka a nejedná se o jediný technický standard, ale o aplikační profily. Aliancia zveřejňuje tyto aplikační profily, které umožňují výrobci a prodejci vytvářet produkty, které vzájemně komunikují.
Aliancia se v důsledku svého úspěchu rozrostla a momentálně má více než 500 členů včetně těch nejznámějších jako jsou: Philips, Ikea, Legrand, Amazon a Samsung SmartThings.
ZigBee jako standard je založený na IEEE 802.15.4 rádiové specifikaci a funguje na nelicensovaných rádiových vlnách včetně 2,4GHz, 900MHz a 868MHz. 802.15.4 specifikace funguje na základě ratifikace od Inštitútu inžinierov elektrotechniky a elektroniky (IEEE – Institute of Electrical and Electronics Engineers) od roku 2003.
802.15.4 specifikace je založená na rádiových balíčcích určených pro zařízení s nízkými výrobními náklady, napájených z baterie. Technologie umožňuje zařízením komunikovat v různých síťových topologiích při zachování životnosti baterie až několik let.
ZigBee byla vyvinuta na vytváření domácích sítí s nízko-energetickými zařízeními pro účely jako jsou automatizace domácnosti, shromažďování dat o zdravotníckých zařízeních a další projekty malého rozsahu, které vyžadují bezdrátové připojení. Je to bezdrátová ad-hoc síť s nízkým příkonem, nízkou rychlostí přenosu dat a s omezením dosahem (vhodný pro personální účely).
Technologie ZigBee má být jednodušší a levnější než jiné bezdrátové osobní sítě (WPAN – wireless personal area network), jako například Bluetooth, nebo všeobecnější bezdrátové sítě, jako je Wi-Fi. Typické aplikační oblasti jsou bezdrátové vypínače světel, měřiče a monitory spotřeby domácí energie, systémy řízení vytápění a další spotřební a průmyslové zařízení, která si vyžadují bezdrátový přenos dat s nízkým dosahem.
Jeho nízká spotřeba energie omezuje přímé přenosové vzdálenosti na 10 až 100 metrů, v závislosti od výkonu a charakteristik prostředí. A jako každá bezdrátová technologie, není jedno, zda rádiové vlny mají procházet v otevřeném prostoru (kde dosah může být až 100 – 150m), nebo uvnitř budovy (s dosahem od 10 do 35m).
Zařízení s touto technologií však mohou přenášet data i na větší vzdálenosti tak, že každé přicházející data ve formě datových balíčků posílají dál. Tomu se říká mesh networking a pro domácí automatizaci má mnohem větší význam, než např. technologie Bluetooth, kde data se posílá výlučně mezi koncovými zařízeními na bázi od-bodu-do-bodu (point-to-point).
ZigBee sítě jsou zabezpečené 128 bitovými symetrickými šifrovacími klíči a mají definovanou rychlost do 250 kbit/s, která se nejlépe hodí pro přenos dat z senzorů, spínačů, zámků a dalších drobných zařízení.