Vantagens e desvantagens do protocolo zigbee e principais áreas de aplicação do zigbee

Vantagens e desvantagens do protocolo zigbee e principais áreas de aplicação do zigbee

 O protocolo ZigBee atende aos requisitos de baixo custo, baixo consumo de energia e alta tolerância a falhas de sensores sem fio. ZigBee é um protocolo LAN de baixo consumo baseado no padrão IEEE802.15.4. Mas o IEEE lida apenas com protocolos de camada MAC e de camada física de baixo nível, então a Zigbee Alliance estende o IEEE para padronizar seus protocolos e APIs de camada de rede. Zigbee é uma tecnologia emergente de rede sem fio de curto alcance e baixa velocidade.Usado principalmente para conexões sem fio de curto alcance. Possui seu próprio padrão de protocolo que coordena a comunicação entre milhares de pequenos sensores.

Desvantagens do protocolo ZigBee:

A maior desvantagem da tecnologia ZigBee é que ela não pode ser conectada diretamente à Internet e deve ser convertida através de um gateway. Esta é também uma razão importante pela qual a tecnologia ZigBee tem sido difícil de popularizar no campo dos produtos de consumo pessoal.Até agora, a tecnologia ZigBee existe apenas no sistema de comunicação sem fio da indústria, energia e agricultura e na aplicação de sistemas domésticos inteligentes em vilas luxuosas.

O protocolo ZigBee é normalmente usado em equipamentos de controle industrial e também é muito comum em casas inteligentes. Por exemplo, o protocolo ZigBee é usado para comunicação entre gateways e sensores de portas e janelas.

As vantagens do ZigBee são as seguintes:

1. Baixo custo. O protocolo zigbee possui baixa taxa de transmissão de dados e um protocolo simples, portanto o custo de desenvolvimento é relativamente baixo.

2. Segurança. Use crc para verificar a integridade do pacote de dados, suporte para autenticação e autenticação e use aes-128 para criptografar os dados transmitidos.

3. Rede auto-organizada. Através da função mesh que vem com o protocolo zigbee, uma sub-rede pode suportar até 65.000 conexões de nós, o que pode implementar rapidamente uma rede de sensores em grande escala.

4. Baixo consumo de energia. Devido à baixa taxa de transmissão do protocolo zigbee, a potência de transmissão exigida pelo nó é de apenas 1mW, e é adotado o modo sleep + wake-up, com consumo de energia extremamente baixo.

Pelas características acima, pode-se observar que o ZigBee é adequado para gerenciamento e monitoramento de equipamentos e aquisição de dados de sensores em tempo real.

Pilha de protocolo ZigBee (de cima para baixo): camada de aplicação, camada de rede, camada MAC, camada física.

Campo de aplicação ZigBee:

1. Existem muitos meios de comunicação que exigem coleta ou monitoramento de dados

2. A quantidade de dados a serem transmitidos não é grande e o custo do equipamento deve ser baixo

3. Requer alta confiabilidade de transmissão de dados e alta segurança

4. O tamanho do dispositivo é pequeno e é inconveniente colocar baterias recarregáveis ​​​​ou módulos de energia maiores

 5. Alimentado por bateria

6. O terreno é complexo e existem muitos pontos de monitoramento, o que requer uma grande cobertura de rede

7. Cobertura dos pontos cegos das redes móveis existentes

8. Sistemas de telemetria e controle remoto que utilizam redes móveis existentes para baixa transmissão de dados

9. A aplicação de posicionamento de alvos móveis em áreas locais onde o efeito GPS é fraco ou o custo é muito alto

No campo industrial, o uso de sensores e redes ZigBee facilita a coleta, análise e processamento automático de dados, podendo ser utilizado como parte importante de sistemas de auxílio à tomada de decisão. Por exemplo, detecção de componentes químicos perigosos, monitoramento precoce e previsão de alarmes de incêndio, detecção e manutenção de máquinas rotativas de alta velocidade, leitura remota de medidores, etc.Essas aplicações não exigem alto rendimento de dados e atualizações contínuas de status e se concentram no baixo consumo de energia e em redes flexíveis para maximizar a vida útil da bateria e reduzir os custos de manutenção da rede ZigBee.