Công Nghệ Mạng ZigBee Và Ứng Dụng Trong Smart Control
ZigBee là một chuẩn định nghĩa một tập hợp các giao thức truyền thông cho mạng tốc độ thấp và tầm ngắn. Thiết bị ZigBee hoạt động trong tần số 868MHz, 915 MHz và 2,4 GHz. Tốc độ truyền dữ liệu tối đa là 250 Kb/s. ZigBee nhằmm đến mục tiêu chính là các ứng dụng tốc độ dữ liệu thấp, chi phí thấp và thời gian sử dụng pin lâu dài. Trong nhiều ứng dụng ZigBee, tổng thời gian các thiết bị hoạt động chủ động với nhau là rất giới hạn, thiết bị sử dụng phần lớn thời gian trong chế độ chờ, hay còn gọi là chế độ ngủ đông. Kết quả là các thiết bị dạng ZigBee có thể hoạt động trong vài năm trước khi phải thay pin.
1. Các thành phần trong mạng ZigBee và quy trình hình thành mạng Zigbee
Trong một mạng ZigBee tồn tại 3 thành phần chính bao gồm:
+ Zigbee Coodinator( ZC)
+ Zigbee Router (ZR)
+End- Devices (ED)
1.1 Thiết lập mô hình mạng ZiGBee
ZigBee Coordinator thiết lập mạng. Quá trình thiết lập một mạng là xác định một định danh duy nhất cho mạng, được gọi là PAN ID, và chọn một trong 16 kênh 802.15.4 (11-16) để điều hành mạng.
Một ZigBee Coordinator có nhiệm vụ sau:
- Thiết lập mạng.
- Thiết lập kênh 802.15.4 trên mạng sẽ hoạt động.
- Thiết lập PAN ID cho mạng.
- Quyết định stack profile để dùng.
- Hoạt động như người đứng giữa cho việc End-Device-Bind.
- Hoạt động như một router trong mesh routing.
- Hoạt động như là gốc của tree, nếu tree routing được sử dụng.
1.2 Tham gia mạng Zigbee của Router và End-Devices
ZigBee Router và ZigBee End-Device (ZED) tham gia mạng. ZigBee Router thường được cấp nguồn chính, luôn bật, lắng nghe các packet để tìm đường. ZED thường dùng nguồn Pin và sleeping, chỉ waking up để giao tiếp một cách ngắn trước khi trở về sleep.
ZigBee Router có nhiệm vụ:
- Tìm và tham gia mạng.
- Duy trì các broadcast thông qua mạng.
- Tham gia việc tìm đường, gồm khám phá và duy trì đường đi.
- Cho phép các thiết bị khác tham gia mạng
ZigBee End-Device có nhiệm vụ:
- Tìm và tham gia mạng.
- Polling parent của nó để xem có bất kỳ các gói tin đã được gửi tới chúng khi chúng sleep hay không.
- Tìm một ZC mới nếu kết nối tới ZC cũ bị mất (NWK rejoin).
- Sleep hầu hết thời gian để tiết kiệm Pin.
Việc tham gia mạng là một quá trình của tìm mạng và node nào trong vùng và sau đó chọn một trong chúng để tham gia. Sự kết hợp được cung cấp có thể chấp nhận bởi mạng, việc tham gia hoàn thành và node tham gia sẽ có 1 địa chỉ trên mạng.
