Công nghệ Zigbee trong giải pháp nhà thông minh là gì?

công nghệ zigbee là gì, cong nghe zigbee

Công nghệ Zigbee là gì?

Tổ chức IEEE, hay còn gọi là danh giá của cộng đồng khoa học kĩ thuật hàng đầu thế giới. Tên đầy đủ trong tiếng anh là Institute of Electrical and Electronics Engineers, đã xây dựng lên công nghệ Zigbee. Tiêu chuẩn để xây dựng công nghệ Zigbee là 802.15.4

công nghệ zigbee là gì, cong nghe zigbee

Theo Wiki, tiêu chuẩn 802.15.4 có cấu trúc 2 tầng gồm MAC và tầng vật lý. Tín hiệu của tiêu chuẩn 802.15.4 là radio với tần số sóng ngắn. Từ nền tảng của tiêu chuẩn 802.15.4, công nghệ Zigbee được xây dựng cùng một số các tầng khác bên cạnh 2 tầng vật lý và MAC. Đó là nét đặc trưng giúp công nghệ Zigbee kết nối với các thiết bị từ những nhà sản xuất khác nhau.

Tổng hợp khái niệm về công nghệ Zigbee:

  • Là công nghệ không dây.
  • Tiêu thụ năng lượng thấp
  • Ứng dụng cho giải pháp điều khiển và giám sát.

Dải sóng hoạt động của công nghệ Zigbee ứng với các khu vực là khác nhau.

  • Ở Châu Âu và Nhật sử dụng dải 868 MHz. Đặc điểm của dải này là có tốc độ đường truyền có thể đạt 20kbps, chỉ có 1 kênh tín hiệu.
  • Ở khu vực Bắc Mỹ sử dụng dải 915 MHz. Giống dải 868MHz, dải này cũng sử dụng kĩ thuật điều chế pha nhị phân.
  • Ở các khu vực còn lại sử dụng dải 2.4 GHz. Có 16 kênh tín hiệu không giống nhau, tốc độ đường truyền có thể lên đến 250kbps. Khác với 2 dải trên, dải 2.4GHz sử dụng kĩ thuật tín hiệu số có dịch pha.

Lịch sử hình thành công nghệ Zigbee

Những năm 1990, công nghệ Zigbee đã được ươm mầm. Trải qua thời gian, công nghệ Zigbee được nâng cấp hoàn thiện với nhiều phiên bản hơn.

Phiên bản Zigbee 2004 Là phiên bản 1.0, được giới thiệu vào 13/6/2005
Phiên bản Zigbee 2006 Nâng cấp từ bản Zigbee 2004 với nhiều cải tiến. Được giới thiệu vào tháng 9/2016
Phiên bản Zigbee Pro Ra mắt vào 2007, có hai hình dạng khác nhau. Được trang bị thêm về bảo mật và tối ưu cài đặt.

Cấu trúc mạng của công nghệ Zigbee

Cấu trúc mạng của công nghệ Zigbee ngoài 2 tầng vật lý và tầng MAC, còn thêm các tầng khác trong hệ thống. Các tầng khác gồm: Tầng đối tượng ứng dụng, tầng đối tượng thiết bị, tầng hỗ trợ ứng dụng và tầng mạng.

cấu trúc công nghệ zigbee

Tầng đối tượng ứng dụng

Viết tắt là APO, tại tầng này người dùng tiếp xúc trực tiếp với thiết bị. Ngoài ra có thể cho phép người dùng tùy biến ứng dụng vào hệ thống.

Tầng đối tượng thiết bị

Tầng đối tượng thiết bị của công nghệ Zigbee, viết tắt là ZDO. Tầng ZDO quản lý các thiết bị, hỗ trợ tầng mạng, ứng dụng và cho phép thiết bị tìm kiếm. Tầng ZDO cũng xác định trạng thái của các thiết bị sử dụng công nghệ Zigbee và quản lý các yêu cầu của nó.

Tầng hỗ trợ ứng dụng

Viết tắt của tầng hỗ trợ ứng dụng là APS, tầng kết nối với tầng mạng. Tại tầng APS, nơi diễn ra sự cài đặt ứng dụng cần thiết cho Zigbee.

Tầng mạng

Tầng mạng của công nghệ Zigbee, viết tắt là NWK, giúp kết nối mạng và mở rộng dạng từ tiêu chuẩn 802.15.4 lên dạng lưới. Tầng NWK xác định đỉa chỉ Zigbee, đường truyền Zigbee.

Với cấu trúc mạng của công nghệ Zigbee, mang đến 3 dạng hình mạng: dạng hình cây, dạng hình lưới và dạng hình sao.

  • Dạng hình cây (Cluster Network): mô hình Cluster Network có khả năng mở rộng và phủ sóng cao.
  • Dạng hình lưới (Mesh Network): độ tin cậy của dạng hình mạng này rất cao. Các điểm trong mạng này có thể kết nối với nhau và truyền tín hiệu liên tục.
  • Dạng hình sao (Star Network): Liên kết các điểm về trung tâm.

mô hình mạng công nghệ zigbee

Điểm mạnh của công nghệ Zigbee

Với các đặc điểm đã nêu, so với nhiều công nghệ không dây khác, ưu điểm trên công nghệ không dây Zigbee là:

  • Tiêu thụ năng lượng rất thấp.
  • Độ ổn định cao.
  • Đường truyền có thể lên đến 75m, khoảng cách có thể xa (ước tính 1500m) nếu có bộ phận lặp sóng. Trong phòng, dải 2.4GHz có thể truyền xuyên qua các vật liệu từ 10-20m.

Ứng dụng của công nghệ Zigbee

Với những ưu điểm vượt trội, ứng dụng của Zigbee đang được các nhà sản xuất dùng cho giải pháp nhà thông minh trên thế giới. Ngoài ra, công nghệ Zigbee còn được ứng dụng cho:

  • Các cảm biến không dây.
  • Điều khiển công nghiệp.
  • Tự động hóa tòa nhà.

So với loại hình mạng không dây khác, Zigbee là công nghệ đang được ứng dụng nhiều nhất. Được đánh giá là ổn định, bảo mật cao, dễ mở rộng, hệ thống mở và được nhiều cải tiến. Công nghệ Zigbee sẽ là chìa khóa cho sự phát triển các giải pháp công nghệ thông minh cho tương lai.

Các thương hiệu nhà thông minh của Việt Nam cũng sử dụng công nghệ Zigbee để phát triển giải pháp nhà thông minh của mình. Đó là nhà thông minh Bkav, nhà thông minh Lumi.

 

Nguồn:

  • wiki
  • Iotvietnam

Văn Chí

Call Now Button
1
Bạn cần hỗ trợ?