Công nghệ không dây Zigbee là một trong các công nghệ nổi tiếng bây giờ được áp dụng vào các hệ thống nhà thông minh cao cấp với nhiều ưu điểm nổi bật về khả năng điều khiên từ xa, tính bảo mật cao và chi phí rẻ, năng lượng tiêu thụ thấp. Vậy bản chất công nghệ này như thế nào và tại sao hiện công nghệ không dây này lại được áp dụng rộng rãi  trông các hệ thống nhà thông minh trong đó có Lumi, bài viết hôm nay sẽ giúp bạn làm sáng tỏ điều đó.

Công nghệ không dây Zigbee là gì?

Zigbee là một giao thức xây dựng dựa trên chuẩn IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.15.4 cho bộ giao thức truyền thông cấp cao được sử dụng để tạo mạng khu vực cá nhân với radio kỹ thuật số nhỏ, công suất thấp , như tự động hóa gia đình, thu thập dữ liệu thiết bị y tế và các băng thông yêu cầu năng lượng thấp, công nghệ này được thiết kế cho các dự án quy mô nhỏ cần kết nối không dây. Do đó, Zigbee là một mạng không dây có năng lượng thấp, chỉ số tiêu tốn data thấp và gần như chỉ phục vụ trong diện tích nhỏ như nhà ở hay văn phòng. Chuẩn này được phát triển và bảo trợ bởi hơn 150 thành viên là những tập đoàn lớn trong đó có thể kể đến Honeywell, Mitsubishi, Motorola, Philips, và Samsung. Trong 150 thành viên này được phân ra 3 cấp độ:

Adopter: Các thành viên Liên minh Zigbee của Adopter được phép truy cập vào các thông số và tiêu chuẩn Zigbee đã hoàn thành;
Participant: Thành viên tham gia có quyền biểu quyết, đóng vai trò trong việc phát triển Zigbee và có quyền truy cập sớm vào các thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn để phát triển sản phẩm;
Promoter: Tư cách thành viên Promoter của Liên minh Zigbee cung cấp quyền bỏ phiếu tự động trong tất cả các nhóm làm việc, quyền phê duyệt cuối cùng trên tất cả các tiêu chuẩn và một vị trí trong Hội đồng quản trị Liên minh.

Ngoài ra, Zigbee còn thích hợp với các thiết bị, cảm biến không dây dùng cho các thiết bị giám sát, điều khiển. Với hiệu quả vùng làm việc rơi vào 10-75m hoạt động với 3 dải tần là 915MHz (cho các quốc gia thuộc Bắc Mỹ, Úc), 868MHz (Dành cho các quốc gia Châu Âu và Nhật Bản) và 2.4GHz (Các quốc gia khác).

bảng so sánh chuẩn zigbee so với các chuẩn không dây khác
Bảng so sánh chuẩn Zigbee so với các chuẩn không dây khác

Kết cấu Zigbee

Kết cấu của chuẩn Zigbee có 3 loại thiết bị khác nhau như:

  • Điều phối viên Zigbee (ZC) : Thiết bị có khả năng nhất, Điều phối viên tạo thành gốc của cây mạng và có thể kết nối với các mạng khác. Có chính xác một Điều phối viên Zigbee trong mỗi mạng vì đây là thiết bị khởi động mạng ban đầu (thông số kỹ thuật của Zigbee LightLink cũng cho phép hoạt động mà không cần Điều phối viên Zigbee, giúp sử dụng nhiều hơn cho các sản phẩm gia đình có sẵn). Nó lưu trữ thông tin về mạng, bao gồm đóng vai trò là Trung tâm tin cậy & kho lưu trữ cho các khóa bảo mật.

  • Bộ định tuyến Zigbee (ZR) : Cũng như chạy một chức năng ứng dụng, Bộ định tuyến có thể hoạt động như một bộ định tuyến trung gian, truyền dữ liệu từ các thiết bị khác.

  • Thiết bị kết thúc Zigbee (ZED) : Chứa đủ chức năng để nói chuyện với nút cha (Điều phối viên hoặc Bộ định tuyến); nó không thể chuyển tiếp dữ liệu từ các thiết bị khác. Mối quan hệ này cho phép nút ngủ trong một khoảng thời gian đáng kể do đó cho thời lượng pin dài. Một ZED đòi hỏi ít bộ nhớ nhất và do đó, có thể sản xuất ít tốn kém hơn so với ZR hoặc ZC.

Theo: Wikipedia

Ngoài 2 tầng vật lý và tầng MAC xác định bởi tiêu chuẩn 802.15.4 ở, tiêu chuẩn ZigBee còn có thêm các tầng trên của hệ thống bao gồm: tầng mạng, tầng hỗ trợ ứng dụng, tầng đối tượng thiết bị và các đối tượng ứng dụng.

  • Tầng vật lý: có trách nhiệm điều biến, hoàn điều biết và gói tín hiệu vào không gian đồng thời giữ cho việc truyền tín hiệu được mạnh trong môi trường nhiễu.

  • Tầng MAC:  sử dụng như công nghệ đa truy cập nhận biết song mang CSMA để xác định hình dạng đường truyền để tránh va chạm xác định và xác định hình dạng mạng, giúp hệ thống mạnh và vững chắc.

  • Tầng mạng – NWK là 1 tầng phức tạp của ZigBee, giúp tìm, kết nối mạng và mở rộng hình dạng từ chuẩn 802.15.4 lên dạng lưới. Tầng này xác định đường truyền lên ZigBee, xác định địa chỉ ZigBee thay vì địa chỉ tầng MAC bên dưới.

  • Tầng hỗ trợ ứng dụng – APS là tầng kết nối với tầng mạng và là nơi cài đặt những ứng dụng cần cho ZigBee, giúp lọc bớt các gói dữ liệu trùng lắp từ tầng mạng

  • Tầng đối tượng thiết bị – ZDO có trách nhiệm quản lý các thiết bị, định hình tầng hỗ trợ ứng dụng và tầng mạng, cho phép thiết bị tìm kiếm, quản lý các yêu cầu và xác định trạng thái của thiết bị.

  • Tầng các đối tượng ứng dụng người dùng – APO: là tầng mà ở đây người dùng tiếp xúc với thiết bị, tầng này cho phép người dùng có thể tuỳ biến thêm ứng dụng vào hệ thống.

Các mô hình mạng Zigbee
Các mô hình mạng Zigbee

Các phiên bản

PHIÊN BẢN CHI TIẾT
ZigBee 2004 Đây là phiên bản đầu tiên của ZigBee –  được gọi là  ZigBee 1.0, ra đời vào tháng 6/2005.
ZigBee 2006 Phiên bản này giới thiệu khái niệm chùm, được ra đời vào tháng 9/2006.
ZigBee 2007 Phiên bản tiếp theo ra đời tháng 10/2007 và có 2 loại hình dạng khác nhau.
ZigBee PRO Phiên bản này là 1 phiên bản của năm 2007 nhưng được nâng cấp lên để cài đặt nhanh hơn và tăng tính bảo mật cho hệ thống.
RF4CE Là dạng tần sóng vô tuyến cho các thiết bị điện tử có ứng dụng âm thanh nghe nhìn, ra đời năm 2009. Nó được đưa lên tàu bởi Liên minh ZigBee và Phiên bản 1.0 của tiêu chuẩn được phát hành năm 2009.

Ứng dụng của Zigbee

Ứng dụng của Zigbee
Ứng dụng của Zigbee trong cuộc sống

Với những đặc điểm trên thì chuẩn không dây Zigbee được áp dụng trong một số ngành nghề sau:

Tự động hóa công nghiệp: Trong các ngành sản xuất và sản xuất, một liên kết truyền thông liên tục theo dõi các thông số khác nhau và các thiết bị quan trọng. Do đó Zigbee giảm đáng kể chi phí liên lạc này cũng như tối ưu hóa quá trình kiểm soát để có độ tin cậy cao hơn,…

Tự động hóa gia đình: Zigbee hoàn toàn phù hợp để điều khiển các thiết bị gia dụng từ xa như điều khiển hệ thống chiếu sáng, điều khiển thiết bị, điều khiển hệ thống sưởi và làm mát, vận hành và kiểm soát thiết bị an toàn, giám sát,…

Đo sáng thông minh: Các hoạt động từ xa của Zigbee trong đo sáng thông minh bao gồm phản ứng tiêu thụ năng lượng, hỗ trợ giá, bảo mật đối với hành vi trộm cắp điện,…

Giám sát lưới điện thông minh: Các hoạt động của Zigbee trong lưới điện thông minh này bao gồm giám sát nhiệt độ từ xa , định vị lỗi, quản lý công suất phản kháng,…

Thu thập dữ liệu y tế

Cảnh báo khói và đột nhập

Đây là tất cả về một mô tả ngắn gọn về kiến ​​trúc, chế độ hoạt động, cấu hình và ứng dụng của công nghệ Zigbee – Một chuẩn công nghệ không dây đang được áp dụng nhiều trong cuộc sống và trong hệ thống nhà thông minh hiện đại của Lumi, nếu bạn đang có nhu cầu tìm hiểu về công nghệ này hoặc về dịch vụ thi công nhà thông minh tại Hà Nội, Hồ Chí Minh… vui lòng chat trực tiếp với chúng tôi hoặc liên hệ thông qua số điện thoại: 0907635222.

Rất hân hạnh được phục vụ quý khách.

Bài viết liên quan
Gọi ngay