Zigbee: come funziona?
24 Febbraio, 2023
Categorie: Curiosità - Smart Home
Tags: casa - domotica - reti - smart home - tecnologia

Grazie alle sue caratteristiche, Il protocollo Zigbee (una tecnologia di comunicazione wireless a bassa potenza utilizzata per la creazione di reti di dispositivi) viene utilizzato in diverse applicazioni della IoT, tra cui la gestione dell’energia, la domotica e la sicurezza.
In questo articolo di blog, esploreremo il funzionamento del protocollo Zigbee e le sue principali caratteristiche, analizzando inoltre le applicazioni e i vantaggi che può offrire nell’ambito dell’IoT.
Sviluppato come alternativa a protocolli come Wi-Fi e Bluetooth, che richiedono un consumo energetico elevato e non sono adatti per la connessione di un gran numero di dispositivi a basso consumo, il protocollo Zigbee opera su una banda di frequenza a 2,4 GHz e utilizza una topologia di rete a maglia, in cui ogni dispositivo può agire da ripetitore dei segnali di altri dispositivi, creando una rete robusta e affidabile.

Questo protocollo è per certi versi simile ad altri standard wireless come Z-Wave, WiFi e Bluetooth che implementano reti relativamente sicure e consentono la gestione remote mediante un hub gateway.
Nella tabella tabella a fianco cediamo vantaggi e svantaggi di ciascuna soluzione.
WiFi | Z-Wave | Zigbee | Bluetooth LE | |
---|---|---|---|---|
Lancio | 1997 | 2003 | 2003 | 2010 |
Standard | IEEE 802.11.1 | ITU-T G.9959 | IEEE 802.15.4 | IEEE 802.15.1 |
Banda | 2,4 GHz | 900 MHz | 2,4 GHz | 2,4 GHz |
Copertura | 100 m | 30÷100 m | 10÷100 m | 30 m |
Velocità | 54 Mb/s | 40÷100 kb/s | 250 kb/s | 1 Mb/s |
Topologia | Star | Mesh | Mesh | Scatternet |
Consumo | Alto | Basso | Basso | Basso |
Caratteristiche salienti del protocollo Zigbee:
- I ricetrasmettitori radio Zigbee utilizzano il protocollo IEEE 802.15.4 su una frequenza di 2,4 GHz ( la stessa banda utilizzata da WiFi e Bluetooth)
- La portata è di appena 10-20 metri poiché viene utilizzata una potenza decisamente inferiore
- Ogni dispositivo può comunicare con tutti gli altri dispositivi per la domotica Zigbee della rete, questo tipo di struttura è chiamato rete Mesh in quanto ogni elemento può assumere il ruolo di un ripetitore.
- Ogni dispositivo utilizza il medesimo protocollo di comunicazione cosa che assicura la compatibilità con versioni precedenti e successive
- I dispositivi Zigbee possono comunicare col nodo successivo della rete: questo assicura il collegamento ad un hub gateway centrale unico anche quando non raggiungibile direttamente da tutti i dispositivi
Rete Mesh Zigbee, i suoi componenti
I dispositivi che fanno parte di reti Zigbee rivestono 3 ruoli principali:
Coordinator
(Gateway, centraline di controllo…)
- Crea ed imposta la rete
- ce n’è uno per rete
- permette di assegnare i permessi, di accedere alla rete e coordina la Personal Area Network (PAN)
Router
(lampadine, prese, moduli…)
- Ha funzionalità complete
- è alimentato dalla corrente
- Ritrasmette il segnale
End-Device
(sensori, interruttori…)
- Alimentato a batteria
- non ritrasmette i dati
- comunica esclusivamente con router o sensori
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