پروتکل هوشمندسازی Zigbee و مزایای استفاده از زیگ بی

امروزه با پیشرفت تکنولوژی و ارتباطات، استفاده از سیستم پیشرفته اینترنت اشیا به امری ضروری تبدیل شده است. برای اینکه دستگاه‌های مختلف بتوانند با هم مبادله اطلاعات انجام دهند، باید زبان یکسانی داشته باشند. این زبان‌ها که به پروتکل‌های هوشمندسازی معروف هستند، هر یک مزایا و معایبی دارند.

 Zigbee پروتکل اتوماسیون خانه زیگبی

یکی از پروتکل‌های پیشرو در برقراری ارتباط بین تجهیزات تولیدکنندگان مختلف و یکپارچه کردن آن‌ها Zigbee است. زیگبی، تنها استاندارد باز بیسیم است که بر اساس اینترنت اشیا (IoT) ساخته شده است. اولین نسخه این تکنولوژی در سال 2005 ساخته شده و پس از گسترش جهانی آن، استاندارد هوشمندسازی Zigbee وارد بازار شد.

پروتکل Zigbee یا زیگبی چیست؟

Zigbee یک پروتکل هوشمندسازی خانگی با شبکه مش بیسیم است. این پروتکل برای هوشمند سازی در سرعت، پهنای باند و فاصله کم ایجاد شده است. زیگبی بین تولیدکنندگان اتوماسیون بسیار رایج است. همچنین در هوشمند سازی مراقبت‌های سلامت نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. استاندارد Zigbee در سال 2003 عرضه شده و توسط اتحادیه Zigbee مدیریت می‌شود.

نام Zigbee از حالت حرکت غیر ترتیبی و زیگزاگی زنبورها حین گرده‌افشانی گرفته شده است و نشان دهنده مسیرهای نامرئی ارتباطی در محیط بیسیم شبکه زیگبی است.

ویژگی‌های پروتکل زیگ بی

• فرکانس و سرعت پروتکل هوشمند سازی

رادیوهای Zigbee معمولا در باند 2,4 GHz کار می‌کند. برخی از دستگاه‌ها در آمریکای شمالی از باند 915 MHz نیز استفاده می‌کنند. هر دستگاه می‌تواند دستوراتی را ارسال و دریافت کند و همچنین اطلاعات را به سایر دستگاه‌های سازگار منتقل کند. این یک شبکه مش ad-hoc را در اتوماسیون خانگی تشکیل می‌دهد. شبکه مش به افزایش برد ارتباطات برای پوشش کل خانه کمک می‌کند.

سرعت انتقال داده در پروتکل هوشمند سازی Zigbee برای پخش رسانه مناسب نیست. اما، سرعت 250 کیلو بیت بر ثانیه روی رادیوهای 2,4 GHz، برای ارسال و دریافت دستورات بسیار قوی است.

• برد و اندازه شبکه اتوماسیون خانگی

در هوای آزاد و دید مستقیم، برد انتقال حدود 100 متر است. اما، برد عملی داخل ساختمان برای اتوماسیون خانگی حدود 9 متر است. از آنجا که دستگاه‌ها یک شبکه مش ایجاد می‌کند، محدوده 9 متری می‌تواند تا حد زیادی افزایش پیدا کند. یک کنترلر در شبکه Zigbee می تواند هزاران دستگاه را اداره کند. اندازه تئوریک شبکه زیگبی در حدود 65000 دستگاه است.

کاربردهای پروتکل Zigbee

Zigbee در بسیاری از سیستم‌های اتوماسیون کاربرد دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سیستم‌های اتوماسیون صنعتی که در تولید، بسته‌بندی و … مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• سیستم‌های اتوماسیون خانه، شامل روشنایی، درها، قفل‌ها، ترموستات‌ها، نظارت، مراقبت و …

• مانیتورینگ شبکه، شامل نظارت بر دما، مدیریت مصرف انرژی، مکان‌یابی خطا و …

• سنجش هوشمند برای جلوگیری از سرقت انرژی، پشتیبانی قیمت‌گذاری مصرف انرژی و …

• نظارت پزشکی، به خصوص در مکان‌هایی مانند بیمارستان‌ها و درمانگاه‌ها

کاربردهای پروتکل های هوشمندسازی زیگبی

مزایای پروتکل Zigbee

1. زیگبی ساختار شبکه منعطف و کاربری ساده و آسانی دارد.

2. عمر باتری زیگبی بسیار طولانی است.

3. مصرف انرژی پایینی دارد. دستگاه‌های مطابق با زیگبی همه از تکنولوژی انرژی سبز پشتیبانی می‌کنند.

4. نصب و پیاده‌سازی Zigbee آسان است و نیازی به تغییر در ساختار سیم‌کشی ساختمان ندارد. در نتیجه می‌توان آن را در ساختمان‌های در حال ساخت یا ساخته شده استفاده کرد.

5. زیگبی از تعداد زیاد گره (حدودا 6500 گره) پشتیبانی می‌کند.

6. هزینه نصب و راه‌اندازی بسیار کمی دارد.

7. کنترل‌کننده مرکزی ندارد و بارها به صورت مساوی در شبکه پخش می‌شوند.

8. در Zigbee کنترل و مانیتورینگ لوازم خانه از راه دور آسان است.

9. شبکه ساخته شده قابل گسترش است و به آسانی می‌توان دستگاهی را به شبکه اضافه یا حذف کرد.

10. زیگبی برای امنیت انتقال اطلاعات از تکنولوژی کدگذاری AES استفاده می‌کند.

معایب پروتکل Zigbee

عمده معایب پروتکل زیگبی مربوط به برد کوتاه آن است. زیگبی از لحاظ کاربرد شباهت‌های زیادی به ZWave دارد، اما از لحاظ فنی و مزایا و معایب با یکدیگر متفاوت هستند. می‌توان در کنار برد کوتاه به معایب زیر هم اشاره کرد:

• سرعت کم داده و پیچیدگی کم

• هزینه نگهداری بالا، فقدان راه حل کلی و کندی به تحقق رسیدن

• سرعت کند انتقال داده و پایداری پایین شبکه

• دستگاه‌های سازگار کمتر، در مقایسه با ZWave

• هزینه بالای تعویض وسایل سازگار با Zigbee

آکادمی تپ لایف

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *