ZigBee は、2 つ以上のデバイス間で情報を解釈する際に、単純な周波数を認識するデバイスです。. 主な用途は、短距離のさまざまなデバイス間の通信です。, 低消費量, 低い伝送速度, 断続的なデータ, 断続的なデータを使用する一般的なアプリケーション, 反応時間の短いデータ送信.
このガイドでは、Zigbee 製品の機能と用途について説明します。.
1. ZigBee とは何か、そしてその仕組み?
ZigBee テクノロジーはミツバチから生まれました. ミツバチは花と花粉の栽培を利用してミツバチ同士のコミュニケーションを行っています。. ジグザグに飛行することで, 彼らは花粉が豊富に生産される地域であることを他のミツバチに警告します。. Zigbee デバイスは、この通信パターンにちなんで名付けられました。. 複数の異なる名前がありました, および、複製されたが元々は Zigbee と呼ばれていたテクノロジーを説明するタイトル.
他の無線伝送で構成される, ZigBee はこのプロセスを可能にするプラットフォームです. 余裕のある距離感, 75メートル, ソースネットワークノードからの拡張円周を指定できます.
すべての ZigBee ネットワーク ノードが監視可能, 移行, そしてデータを収集する. これらのノードはファミリーとしても機能します. ネットワーク ノードまたは「親」は、さまざまな場所にある複数の異なるユニットである「子」ノードに接続し、無線で情報を送受信するために必要な対話を提供できます。. 「子」ノードは制限されていますが、「親」ノードは完全に機能するアプリケーションを備えています. として名付けられました (FFD) 「親」ノードの場合と、 (RFD) 「子ども」にとっては、家族は同じようなルールで交流する.
2. ZigBeeはWiFiより優れていますか? Zigbee VS Wi-Fi.
1. データが送信される速度
ZigBeeのデータは低レベルで転送されます (<250Kbps), ただし、電力消費は実質的に存在しないため、電力消費は最小限に抑えられます。. テストにより、バッテリー寿命が 3 か月に延長されることが判明しました.
WiFi は依然として大量の消費者とみなされており、LAN に匹敵します。, のようなレートで (11Mbps). また, 外部電源が過剰な影響を与える.
2. 複数の機能とその環境への応用
通信速度が低いなどの状況, 低消費電力は素晴らしいことであり、ZigBee はそのために使用されます。. 産業および環境制御の評価に関わるアプリケーションでセンサーを使用するネットワークは、ZigBee と呼ばれるネットワークによって改善される領域です.
Wi-Fi エリア全体で使用されている. 建物, 具体的には, ある地域をイメージするときにほとんどが思い浮かべるものですが、周囲の環境に拡張することもできます. いつもの, 百メートル, この範囲は、データの送信に使用するデバイスに接続するルーターの形式で提供されます。.
3. Zigbee とそれが世界中の他の製品とどのように関係するか
ZigBeeは新しいです. 2004 このテクノロジーの出現を見た. それは多くの中で最初に登場したものでしたが、, Zigbee の推進はコストと信頼性の問題によって妨げられた.
WiFi は多くのアプリケーションを備えた広大な情報ハイウェイです.
WiFi と Zigbee の 2 つの違いは極端です. まだ, 世界の競争も同様です, 市場投入が困難になる. 2 つの技術の噛み合いによる干渉の側面により、推進が困難になっています. Zigbee への露出がなくなる結果.
3. Zigbee とそのバリエーション:
• 12月中 2000, IEEE を紹介するためにグループが集まった 802.15.4 標準.
• ジグビーアライアンス 8月に発売されました 2001.
• ジグビー 1.0 標準 (別名ZigBee2004) 12月に最終決定した 2004 その後発表され、9 月にダウンロード可能になりました 2005.
• 12月 2006 – ジグビー 1.1 起動されます. オリジナルの改訂版. ZigBee2006 としても知られています. オリジナルの ZigBee と比較して多くの変更が加えられています。 1.0. これらの新機能は ZCL です。, プログラムの「クラスター」ライブラリ, グループデバイス, Zigbee ネットワークで使用されるマルチキャストの記録. また, 機能が削除されました: キーと値のペアの形式または頭字語 (KVP).
• ZigBee規格は10月に再度改訂されました 2007 (ZigBee2007 と呼ばれる), ZigBee および ZigBee Pro Feature Set の 2 つの命令セットを発売. この新しい標準 ZigBee Alliance は、次の 3 つのアプリケーション タイプの拡張に重点を置いています。: 1. 家の自動化 2. 商業ビルの自動化 3. 高度な検針インフラ.
4. Zigbee通信プロトコルの概要
ジグビー, 他の無線通信プロトコルと同様に, 常に進化している. オリジナルから メッシュネットワーク 数種類の製品の動作層の開発まで, 最新のZigBee3.0へ, 35 種類の製品の相互運用を強力にサポートします。.
IEEE802.15.4規格に準拠, ZigBee は、ワイヤレス ネットワーク データの監視および制御アプリケーションの分野に適用されます。, シンプルで使いやすいことに特に重点を置いています, 近距離, 低い伝送速度, 低消費電力 (長いバッテリーサイクル) 非常に低コストの製品市場におけるポジショニング. 産業用モノのインターネットで広く使用できます, ホームオートメーション, 医療, インテリジェント農業, 家電, 遠隔操作, および他の産業, 幅広い応用が期待できる.
ZigBee 通信プロトコルの重要性を説明することは非常に重要です. 過去に独立した会社, どの企業も独自のテクノロジーと標準規制を持っています, 無線通信モジュール間でのみお互いを持っていました. 効果的なコミュニケーションを維持するために独立した会社が設立されていなかったため、, 相互接続性が無意味になる. ZigBee標準化の積極的な意義; 通信リンクを通じて相互に, すべてを接続する, の急速かつ健全な発展傾向を促進する 産業用モノのインターネット, 私たちの仕事と生活をよりインテリジェントかつ便利に.
5. Zigbee通信周波数の概要
主流は2.4G. ヨーロッパのバンドもいます, 868MHz, そして北米のバンド, 915MHz.
世界中のほとんどの国で, 無線機器を使用するには周波数使用料を支払わなければなりません, 携帯電話通信も含めて. 携帯電話会社またはサービスプロバイダーがすでにこの料金を国に支払い、さまざまな方法でユーザーから徴収しているだけです.
フリー周波数帯域とは、世界各国の規制との整合性を考慮し、各国の実情に応じて分割された帯域を指します。, 特に産業用に使用されます, 医学, そして科学的研究 (ISMバンド). Zigbeeは無料で使えます.
6. Zigbee ネットワーキングテクノロジー (メッシュ)
ネットワークの初期化プロセス:
• ネットワークコーディネーターを決定する.
• チャンネルスキャンプロセスを実行する.
• ネットワークIDを設定する.
ノードはコーディネーターを通じてネットワークに参加します:
• ネットワークコーディネーターを見つける.
• アソシエート要求コマンドを送信する.
• コーディネーターが処理するのを待ちます。.
• データ要求コマンドを送信する.
• 返信してネットワークを確認する.
ノードは既存のノードを介してネットワークに参加します
ZLG Zhiyuan Electronics は、ZM32 シリーズ ZigBee モジュールの Silicon Lab EFR32MG チップ設計に基づいています, ZigBeeプロトコルの利点を最大限に活用する, ワイヤレス業界のイノベーションの蓄積と組み合わせる, ZLG Zhiyuan Electronics は、3 つの異なるネットワーキング アプリケーションを顧客に提供できます.
7. Zigbee テクノロジーの長所と短所
Zigbee テクノロジーの利点
• 低消費電力: ZigBee デバイスは、伝送速度が低いため、非常に省電力です, わずか1mWの送信電力, スリープモードの使用, 低消費電力. ZigBee デバイスは、2 サイズの 5 個のバッテリーだけで 6 か月から 2 年間持続すると推定されています。, これは他のどの無線デバイスよりも優れています.
• 低コスト: Zigbee の最初の購入の始まりは、 $6 しかしすぐに減ります $1.5 – 2.50. ZigBee プロトコルは特許フリーです. また, ZigBee は手頃な価格なので必須です.
• 短い遅延: 通信遅延とスリープからの起動が著しく短い, 検索デバイスの場合は通常 30 ミリ秒, 15スリープアクティベーションのミリ秒, アクティブ デバイス チャネル アクセスの場合は 15 ミリ秒. ZigBee テクノロジーは、遅延要件に関して産業/商業分野で使用できます。.
• 大容量のネットワーク容量: スター型構造の Zigbee ネットワークは、最大で 254 「子」デバイスと 1 台の「親」デバイス, 同じ場所で最大 100 の Zigbee ネットワークが可能であり、構成を再配置することができます。.
• 信頼性のある: 固定帯域幅で予約されたタイムスロットにより、データ衝突戦略がシームレスに機能します。. 計画が実施される場所, それは回避を可能にする, 衝突や衝突を問題にしない. MAC 層にはデータ送信が含まれる、または組み込まれます。. 送信された各パケットは受信者からの確認応答を待つ必要があります. 送信に関する問題はデータを再送信することで簡単に解決できます.
• 安全: ZigBee は、周期的なチェックを使用してパケットの整合性を保証します。その頭字語は次のとおりです。 (CRC). チェックは冗長性に関するものです. 認証をサポートする AES-128 暗号化アルゴリズムも組み込まれています。. 各ユニットは独自のセキュリティ機能を決定します.
Zigbeeの欠点
• 手頃な価格: 現在, TI は ZIGBEE チップを豊富に出荷している会社です. 彼らはそれらを生産し、2ドルから3ドルで販売している. コストを 10 ドル未満に抑えるのは困難です. スマート ホーム設定では、「親」ノードと後続の「子」ノードが多数存在する可能性があります.
• 安定したデータ: 現時点では, Zigbee は ISM 周波数帯域の 2.5G 周波数を使用します, データの拡散や壁貫通に弱い. スマートホーム設定の場合, Zigbee は非効率であるため、住宅所有者は過剰補償をして有害な放射線を発生させる増幅器を導入する一方、Zigbee の特性や機能はそれ自体で危険性の低い環境を作り出します。.
• アドホックネットワークの用途と機能: Zigbeeはユニークです. ネットワークとサポートは効果的な自己回復機能です. そうは言っても, 商業分野における戦略的位置付けへの応用は膨大です. それでも残念ながら, アドホックネットワークとその機能はスマートホームの設備によって冗長化されます.
8. Zigbee Alliance とその定義
それはに始まりました 2002, Zigbee Alliance はオープンな同盟とみなされます。, 非営利団体.
世界のより大きな自由を目指して前進する国民の意志による持続可能な未来, Zigbee Alliance の根本的な目標です.
9. ZigBee はどこで使用されますか?
自動化され、テクノロジーと同期した住宅
スマート ホームには、相互接続された複数の個別のテクノロジーを搭載できます. 煙感知器があるかもしれない, 警報装置とカメラ装置, 以前はポイントツーポイント制御がせいぜいでした. ZigBeeテクノロジーを使用する場合, 器具をリンクするには, 「家族」を形成する, その後、ゲートウェイにブリッジされ、ユーザーがプロパティを監視できるようになります。, 過度のつまずきの危険や配線の問題が発生しない.
医療
電子医療モニタリングは最近の研究のホットスポットです. 人体にたくさんのセンサーを設置, 脈拍などの, 血圧, 監視, 健康と人体の周りの環境, 監視し警告するためにスタッフによって設置される, 病棟環境など, いつでも人の体調管理ができるように, 一度問題になった, 時間内に反応できるか, 病院関係者に知らせるなど. これらのセンサー, モニターとアラームは、ZigBee テクノロジーを通じて監視ネットワークを形成できます. コードレスです; したがって, 患者には自由があり効率的です.
センサーネットワークとそれを使用する場所
センサー ネットワークは研究のホットスポットです, 貨物追跡など, 建物監視 (安全), 環境を守ること, および他の多くの使用分野. センサーネットワーク 低コストです, 低消費電力, 自動ネットワーキングがある, 簡単なメンテナンス, 高い信頼性.
ワイヤレス注文システム
ザ・レストラン・ジグビー: ワイヤレスノードネットワーク, レストランでの ZigBee ノード デバイスの導入を通じて, バー, 台所, レジ, および処理センターは完全な無線通信ネットワークを構成します, 情報処理の自動化を実現する.
インテリジェント交通管制システム
ZigBee と太陽エネルギーを無線制御システムと組み合わせて使用する; 道路を掘らずに制御線や機器間の無線自動ネットワーク接続をレイアウトできるため、システム導入コストを削減できるだけでなく、, しかし、もっと重要なことは, 経済的損失による交通障害を引き起こす従来の設置を回避します, 都市の急速な発展も避けられます. 道路拡張の干渉や、元の埋め込みパイプラインへのその他の変更が排除されます。.
産業用制御
工場環境には多数のセンサーやコントローラーが設置されています, ZigBeeテクノロジーを使用してネットワークに接続して監視できます, 運用管理の強化, コストの削減.
自動検針
メーターを読むことはよく知られているかもしれません, ガスなどの, 電気, または水道メーター. 月次または四半期ごとに測定値を取得できます, ガスに通報した, 電気, または水道会社, そして測定値に基づいて請求されます.
10. Zigbeeの歴史
Zigbee の前身は、INTEL や LBM などの業界大手が立ち上げた「Homerflite」テクノロジーです。 1998
12月中 2000, EEE802.154規格の草案を作成するためにワーキンググループが設立されました. Zigbee Alliance が 8 月に発足 2001
その後 2002, ヴェンシス (イギリス), 三菱電機 (日本), モトローラ (アメリカ合衆国) およびフィリップス・セミコンダクター (オランダ) 全員が Zigbee Alliance に参加して、改良されたネットワーク標準を構築し、それを Zigbee と呼ぶことを発表しました. これは業界の道しるべでした.
12月です 2004, Zigbee10 または Zigbee2004 は終了しました. これは、Zigbee の標準が開発された時期を示しました。.
Zig Bee1.0規格が発表されました. 秋にダウンロード可能になった 2005. で 2005, 華為技術株式会社, 株式会社, とBM CompanyがZigbee Allianceに参加. 残念ながら, 製品は、古いバージョンとの互換性の欠如に関して必要な注意を払うことができませんでした.
12月中 2006, 規格が改訂され、Zigbee1.1 (ジグビー2006) デビューしました. これも古いバージョンと互換性がありませんでした.
10月中 2007, Zigbee の別のリビジョン. 今回は古いバージョンでも動作し、多くの分野のニーズに対応しました。, しかし最も重要なことは: スマートホーム, 住宅用および商業用セキュリティ アプリケーションと検針ネットワーク.
