FORFATTER: Carlos Paras
OPPDATERT: November 30, 2021
Zigbee Er en av de mange måtene å koble smarte hjemmeenheter over et trådløst nettverk. I denne artikkelen vil jeg forklare Hvordan Zigbee fungerer og hvorfor Det er nyttig i verden av hjemmeautomatisering.
Hva Er Zigbee? Zigbee er en laveffekts trådløs kommunikasjonsprotokoll bygget på IEEE 802.15.4-standarden for LAVFREKVENTE personal area networks (LR-WPAN). Det anses å være et mer energieffektivt og kostnadseffektivt alternativ til tradisjonelle Bluetooth-og Wi-Fi-teknologier.
zigbee-spesifikasjonen har eksistert i over 15 år. Det er mest brukt i boliger og bygninger for trådløst å koble automatisering og sikkerhetsenheter til internett.
Enheter som smarte termostater, smarte lysbrytere og smarte låser kan alle kobles i et trådløst nettverk som kan administreres på en smarttelefon eller datamaskingrensesnitt.
Zigbee brukes også i andre applikasjoner som helsevesen, smart energi, fjernkontroller og detaljhandel.
Smarte Hjem Tilbud @ Amazon
Zigbee Mesh Network
Det som skiller Zigbee fra andre kommunikasjonsprotokoller er at dataoverføring ikke bare er punkt-til-punkt mellom to kraftige enheter. I stedet opererer zigbee-enheter som et mesh-nettverk som kan gi mer pålitelighet til brukerne.
Hva er et mesh-nettverk? Et mesh-nettverk er en lokal nettverkstopologi hvor enhetene i infrastrukturen er sammenkoblet med hverandre.
alle enhetene i et mesh-nettverk arbeider sammen for å effektivt overføre data til eller fra andre enheter.
de tre vanligste eksemplene på mesh-nettverk er LAN (local area network), VLAN (virtual LAN) eller wlan (wireless LAN). En desentralisert tilkobling er ansatt, enten det er en delvis mesh topologi eller en full mesh topologi.
i en delvis masketopologi er enkelte enheter koblet til alle enheter i nettverket, mens andre enheter bare er koblet til enhetene de utveksler informasjon med.
en full mesh topologi, som Den Som Zigbee bruker, er hvor hver enhet er koblet til alle andre enheter i nettverket.
i Et zigbee-nettverk overfører enheter signaler innen kort avstand (10 til 100 meter), men Fordi Zigbee bruker et mesh-nettverk, fungerer hver enhet som en repeater og kan utvide kommunikasjonsområdet.
i tillegg er mesh-nettverk «selvhelbredende», noe som betyr at hvis en enhet ikke klarer å bære og levere et signal, kan en annen enhet i nettverket hente signalet og fortsette å sende det til den målrettede enheten.
Zigbee Interoperabilitet
Alle zigbee-aktiverte enheter er interoperable. Dette betyr at selv om enheter er laget av forskjellige produsenter, kan sammenkobling oppnås mellom dem.
la oss for eksempel si at du har en smart lysbryter laget av en produsent og en smart lyspære laget av en annen produsent. Hvis begge enhetene Er Zigbee-aktiverte, vil de kunne kommunisere med hverandre og lysbryteren vil kunne slå lyspæren på eller av.
på den annen side, hvis Bare En av enhetene Er Zigbee-aktivert, vil enhetene ikke kunne kommunisere eller arbeide med hverandre.
Hvordan Fungerer Zigbee?
Bilde Gjengitt Av: Philips
Smarte hjemmeenheter er utstyrt med små radiosendere som muliggjør trådløs tilkobling. Disse senderne sender og mottar data gjennom et personlig nettverk som bare du har tilgang til.
Zigbee bruker tre enhetstyper for å gjøre nettverkskobling og kommunikasjon mulig: Zigbee Coordinator (ZC), Zigbee Router (ZR) og Zigbee End Device (ZED).
Zigbee-Koordinator
Zigbee-Koordinatoren etablerer basen (eller roten) av nettverket. Hvert nettverk må ha en (Og bare En) Zigbee-Koordinator som administrerer nettverksfunksjoner og lagrer nettverksinformasjon.
Koordinatoren etablerer nettverket ved å velge hvilken kanal som skal brukes til nettverkskommunikasjon.
Koordinatoren fungerer også Som Klareringssenter for nettverket ved å administrere og distribuere sikkerhetsnøkler. Denne prosessen gjør at andre enheter kan bli med eller forlate nettverket. En Zigbee koordinator må være drevet hele tiden og kan ikke sove.
Zigbee Router
Zigbee Router tillater programfunksjoner å kjøre. Den fungerer som en mellomliggende ruter mellom andre enheter som deler eller utveksler informasjon. Den kan sende, motta og rute informasjon i sitt eget nettverk eller mellom andre eksisterende nettverk.
Det kan også gi tillatelse til andre rutere og sluttenheter for å bli med i nettverket. En Zigbee Router kan ikke sove og må være drevet hele tiden.
Zigbee End Device
Zigbee End Device kan bare kommunisere med En Zigbee Router eller Zigbee Koordinator. Det er Den mest grunnleggende enhetstypen I Et zigbee-nettverk. Den kan bare sende eller motta informasjon og er vanligvis batteridrevet.
en sluttenhet kan ikke rute informasjon til andre enheter og krever derfor ikke mye minne. Det kan heller ikke tillate andre enheter å bli med i nettverket.
Zigbee Sluttenheter brukes ikke ofte, slik at De kan sove i lang tid, noe som forlenger batterilevetiden.
Zigbee Radio Band
Bilde Gjengitt Av: Yale
Zigbee opererer PÅ ISM radiofrekvensbånd. Akronymet ISM står for » industrial, scientific, and medical.»Enhver person eller selskap kan bruke radiofrekvensenergi i disse båndene til formål knyttet til industrielle, vitenskapelige eller medisinske aktiviteter.
ISM-bånd er ikke ment å brukes til telekommunikasjonsformål. FOR DET meste BRUKES ISM – radiobånd til trådløse kommunikasjonssystemer med lav effekt som Zigbee, Bluetooth, Wi-Fi og RFID (radio frequency identification).
ISM-radiobånd brukes også til radiofrekvensoppvarming (som er hvordan mikrobølgeovner lager mat) og medisinske diatermi-maskiner.
zigbee-kommunikasjon har svært lav latens, noe som betyr at dataoverføring skjer raskt uten mye forsinkelse. Hver Zigbee-aktivert enhet har en spesiell Zigbee-chip integrert i dem.
hver chip inneholder mikrokontrollere og radioer som gjør at enhetene kan kommunisere med hverandre.
Zigbee opererer på 2,4 GHz ISM-båndet på de fleste steder over hele verden. Selv om Det er andre steder Hvor Zigbee kan operere på lavere frekvenser.
For Eksempel I Kina kan Du bruke 784 MHz-båndet Til Zigbee, og i Europa kan du bruke 868 MHz-båndet. I Australia og Usa kan du bruke 915 MHz-båndet.
Mens Zigbee er i stand til å operere på flere frekvensbånd, brukes Den vanligvis i 2,4 GHz-båndet.
2,4 GHz-båndet kan ha dataoverføringshastigheter så høye som 250 kilobyte per sekund. 868 MHz-båndet har en datahastighet på 20 kilobytes per sekund. Og 915 MHz-båndet har en datahastighet på 40 kilobytes per sekund.
Zigbee Historie Og Zigbee Alliansen
1990-tallet var et stort tiår for innovasjon av trådløs kommunikasjonsteknologi. Bluetooth oppsto i 1994 Og Wi-Fi i 1997, Mens Zigbee ble utviklet i 1998.
i 2002 gikk flere teknologibaserte selskaper sammen for å etablere Zigbee-Alliansen. Deres formål er å administrere zigbee-standarden, fremme bruken av Den og distribuere applikasjonsprofiler som andre selskaper kan bruke i sine teknologiprodukter.
disse profilene tillater forskjellige produsenter å produsere Zigbee-aktiverte produkter som vil kunne samarbeide og dele informasjon med Andre zigbee-aktiverte produkter.
Det er tre medlemsnivåer I Zigbee-Alliansen: Adopternivået, Deltakernivået og Promotor-nivået.
Adopternivået gir medlemmer rett til tilgang til fullførte zigbee-standarder og spesifikasjoner. Adopter medlemmer inkluderer ARC Technology Company Limited, Emporia Energy, Verizon, SmartPlus Inc., AXIS Labs Inc. Catapult Technologies Og Carrier.
Deltakernivået gir medlemmene stemmerett og innflytelse på fremtidige zigbee-utviklinger. De har også rett til tidlig tilgang til produktutviklingsstandarder og spesifikasjoner.
Deltakerne inkluderer V-Mark Universal Electronics, Toshiba, Telink Semiconductor, Datakommunikasjonsselskap, Samsung, Bosch, Lowe ‘ S, IKEA og Spectrum.
Promoter-nivået har endelig godkjenning over alle standarder. De er en del Av Styret I Zigbee Alliance, og de gir automatisk stemmerett til hver arbeidsgruppe.
De største Promotor medlemmene inkluderer Amazon, Comcast, Huawei, MMB Networks, NXP, Legrand og Texas Instruments.
Siden dannelsen har Zigbee-Alliansen utvidet seg til over 400 forskjellige organisasjoner i 37 land rundt om i verden.
zigbee-standardisering fant sted i 2003, og ratifiseringen av ieee 802.15.4-spesifikasjonen fant sted i 2004. Det følgende året ble Offentlig tilgjengelighet Av zigbee-spesifikasjonen annonsert 13. juni 2005.
Zigbee Security
Bilde Gjengitt Av: SmartThings
Zigbee benytter AES 128-bit kryptering og er bygget på sikkerhetsmodellen definert i IEEE 802.15.4 standard. Zigbee-nettverk og-enheter bruker to typer sikkerhetsnøkler for å kommunisere: en nettverksnøkkel og en koblingsnøkkel.
Nettverksnøkkel
en nettverksnøkkel deles og brukes av alle enheter i nettverket for sikker overføring av meldinger. Den genereres Av Trust Center (som oftest er koordinator i nettverket) og sendes til alle nye enheter som går med i nettverket.
Koblingsnøkkel
en nettverksnøkkel sendes aldri til enheter ukryptert. Klareringssenteret er forhåndskonfigurert med en koblingsnøkkel som brukes til å beskytte nettverksnøkkelen når den overføres til sammenføyningsenheter.
Koblingstaster brukes også til kryptert kommunikasjon mellom to enheter. Disse unike koblingstastene deles bare mellom de to enhetene og genereres og leveres av Klareringssenteret.
Zigbee Sikkerhetsmodeller
Zigbee tilbyr to typer sikkerhetsmodeller: distribuert og sentralisert. Disse to modellene er forskjellige i måten de tillater nye enheter å bli med i nettverket og hvordan de sikrer kommunikasjon i hele nettverket.
Distribuert Sikkerhetsmodell
en distribuert sikkerhetsmodell er en enkel, men mindre sikker type system. Den består av to enhetstyper, rutere og sluttenheter. Når en ruter er slått på, kan den danne et distribuert sikkerhetsnettverk hvis det ikke oppdager et eksisterende nettverk.
i denne typen nettverk kan enhver ruter tillate andre rutere og sluttenheter å bli med ved å utstede nettverksnøkkelen. Alle enheter i et distribuert sikkerhetsnettverk bruker samme nettverksnøkkel for kryptering av meldinger.
for å bli med i nettverket må rutere og enheter ha en forhåndskonfigurert koblingsnøkkel. Denne koblingsnøkkelen brukes til å kryptere nettverksnøkkelen når den sendes til nylig tilkoblede enheter.
Sentralisert Sikkerhetsmodell
en sentralisert sikkerhetsmodell gir et høyere sikkerhetsnivå som gjør systemet litt mer komplisert. I tillegg til rutere og sluttenheter inneholder denne modellen en tredje enhetstype: nettverkskoordinator eller Klareringssenter.
Klareringssenteret danner et sentralisert sikkerhetsnettverk ved å konfigurere og godkjenne enheter som kobles til nettverket. Den genererer nettverksnøkkelen som hver enhet vil bruke til å kryptere meldinger i hele nettverket. Denne nettverksnøkkelen kan oppdateres med jevne mellomrom (enten automatisk eller på forespørsel) for å redusere risikoen for hacking.
Klareringssenteret distribuerer også en Unik Klareringssenter-Koblingsnøkkel til enheter når de blir med i nettverket. Denne koblingsnøkkelen brukes av enheter for å kommunisere med Klareringssenteret på en sikker måte.
Zigbee Fordeler
For å oppsummere det hele, Tilbyr Zigbee en rimelig, lav effekt, svært pålitelig og sikker måte å koble enheter trådløst over internett. Med hundrevis Av Zigbee smart home-enheter tilgjengelig, er Det ikke rart At Zigbee er så populær og så mye brukt.
Anbefalte Produkter
- PREMIUM SOUND: Fyldig, detaljert lyd som automatisk tilpasser seg ethvert rom. Støtter lossless HD-lyd tilgjengelig på select…
- STEMMESTYR MUSIKKEN din: Strøm sanger Fra Amazon Music, Apple Music, Spotify, SiriusXM og mer. HD krever en kompatibel…
- SMART HOME HUB: Innebygd hub til talestyring kompatible lys, låser og sensorer. Enkelt sette opp kompatible zigbee-enheter…
- ALEXA ER KLAR til Å HJELPE: Angi tidtakere, påminnelser og alarmer. Alexa svarer på spørsmål som » Alexa, hva er klokka?»
- START RUTINENE DINE MED MOTION-Slå på kompatible lys, spill Flash Briefing, eller slå på kaffetrakteren når du…
- Møt Echo Plus – Samme flotte lyd som Vår Echo (3. Gen) med en innebygd Zigbee hub for enkelt å sette opp og kontrollere…
- Nyt førsteklasses lyd-Tilpass lytteopplevelsen ved å justere equalizer-innstillingene. Eller par med et Andre Ekko…
- Stemmestyring musikken Din-Spør Alexa for en sang, artist eller sjanger Fra Amazon Music, Apple Music, Spotify, Pandora, SiriusXM,…
- Stemmestyr smarthus-Slå på lys, juster termostater, låsedører og mer med kompatible tilkoblede enheter….
- Hold familien din synkronisert-Bruk Alexa-enhetene dine som et intercom og snakk med et hvilket som helst rom i huset med Drop In og…
- Alexa kan vise deg enda mer – med en 10,1″ HD-skjerm som er designet for å bevege seg med deg, videosamtaler, oppskrifter Og show er…
- Bo i ramme-Video ringe venner og familie eller ta et bilde mens 13 MP kamera med auto-framing og bevegelse holder deg…
- Smart home made simple-Sett opp kompatible zigbee-enheter eller smarte produkter uten en egen hub. Be Alexa vise deg…
- Ta en titt rundt når du er borte – Sikker tilgang til det innebygde kameraet for å fjernovervåke hjemmet ditt når som helst med…
- Så mye underholdning-Spør Alexa om å spille favorittprogrammer, musikk og podcaster fra Prime Video, Netflix, Amazon Music,…
- Premium høyttalere med Dolby-behandling lar deg streame musikk og bøker i skarp stereolyd. Med en levende 10,1 » HD-skjerm…
- Koble til videosamtaler og meldinger-Foreta videosamtaler til Alle Med Skype, Alexa app, En Echo Spot, Eller Echo…
- Laget for å passe livet ditt-Spør Alexa å se tekster og albumbilder Med Amazon Music. Enkelt oppdatere gjøremålslister og kalendere….
- Big Entertainment-Se prisbelønte filmer og serier Fra Prime Video og Netflix, eller live TV og sport med En Hulu…
- din nye kjøkken følgesvenn – lage mat Sammen Med Food Network Kjøkken, stille tidtakere og alarmer, og legge til elementer til shopping…
- Tilkobling: Koble til og kontroller trådløst et bredt spekter av kompatible smartenheter fra 40 + partnermerker, inkludert…
- Hjemmeautomasjon: Lær huben Din God Morgen, Farvel, God Natt og andre rutiner for å slå enheter på eller automatisk…
- 24/7 Overvåking: Motta appvarsler fra tilkoblede enheter når det er uventet aktivitet i hjemmet ditt. Materiale:…
- Talekontroller: bruk talekommandoer til å styre tilkoblede enheter Ved Hjelp Av SmartThings Og Google Assistant
- Forbedret GJØR-Det-Selv-Løsning: Forbedret guidet ombordstigning for enklere oppsett. Hub kobles Til Wi-Fi, så trenger ikke å være tilkoblet…
- TALEKONTROLL: Fungerer Med Alexa og Google Assistant (enheter selges separat)
- KOBLE TIL ALLE DINE SMARTE ENHETER: koble enkelt til og administrer ditt smarte hjemmeøkosystem med Wink Hub 2. Kompatibel med alle…
- En ENKEL APP: Kontroller alle hjemmets smarte enheter, uansett hvor du måtte være, ved Hjelp Av Wink-appen på smarttelefonen….
- ULTIMATE KOMPATIBILITET: Wink Hub 2 lar deg koble til og kontrollere 400 + smarte hjemmeenheter, inkludert De som Er laget Av Nest,…
- Den STØRSTE PROTOKOLLSTØTTEN: Wink Hub 2 støtter Bluetooth LE, ZigBee, Z-Wave, Kidde og Lutron Clear Connect. Fungerer med…
- Enkel Å Komme i Gang; Sett stemningen med 16 millioner farger. Styr Philips Hue Smart Lys alle med bare å trykke på…
- Levetid: 22 år eller 25 000 levetidstimer (basert på bransjens gjennomsnittlige bruk), Energy Star-Sertifisert
- Tidligere Hue-Kunder…
- Sett den rette stemningen: Stil opp hjemmeinnredningen med fargeaksenter eller sett opp morsomme lyse farger for din neste fest. Stotte din…
- Sertifisert for mennesker: Kampfri, tinker-fri, stressfri. Ingen tålmodighet trengs—de er faktisk enkle.
- Slankeste berøringsskjerm deadbolt på markedet fra #1 smart lock-merket i 2017, stemt Av CEPro
- Fungerer direkte med Echo Plus, ingen hub nødvendig, slik at Du kan låse Og låse Opp ved å spørre Alexa
- Lås opp ved å skrive inn din unike pin-kode på bakgrunnsbelyst, touchscreen tastaturet låse døren bak deg ved å trykke…
- 100 prosent nøkkelfri betyr at låsen er sabotasjesikker, så den er tryggere enn tradisjonelle deadbolts du aldri trenger å bekymre deg for…
- Fungerer Med zigbee smart home og alarmsystemer inkludert Xfinity Home, Samsung SmartThings og Iris.Ansikt Bore Dims: 2 1/8…
- SMART KONTROLL: Med Innrs smart plug kan du koble alle tradisjonelle lys til ditt smarte belysningssystem og slå på og…
- FUNGERER MED PHILIPS HUE*: Kobles direkte til zigbee-kompatible huber, Inkludert Philips Hue*, SmartThings og Alexa-enheter…
- EGNET FOR TALEKONTROLL: Par smart plugs med en kompatibel hub for å aktivere fullstendig talekontroll Med Alexa og…
- KOMPAKT DESIGN: den kompakte utformingen blokkerer ikke tilstøtende stikkontakter.
- FUNGERER SOM EN REKKEVIDDEFORLENGER: Bruker mesh-nettverk for å øke rekkevidden til Andre zigbee-enheter i nettverket ditt som er…