Собираем diy шлюз для zigbee устройств

NWK layer

Вот так выглядит фрейм во всей красе на уровне NWK. Не забываем, что раз мы уже тут, данные будут упакованы в Data Frame уровня MAC.

Как видишь, на уровне NWK тоже встречаются несколько разновидностей фреймов. Но прежде чем о них говорить, думаю, стоит осветить вопросы адресации в сетях ZigBee. Потому что тебя, наверное, уже терзают вопросы, что такое Dst Addr, Src IEEE Addr и тому подобные вещи.

Адресация в сетях ZigBee

Начнем, пожалуй, с PAN ID, или Personal Area Network ID. Он используется для логического отделения узлов одной сети ZigBee от узлов другой, если сети расположены на одной и той же территории либо работают на одном и том же канале.

EPIND — Extended PAN ID, глобальный 64-битный уникальный идентификатор. Используется для избегания конфликтов PAN ID.

Src/Dst Addr — собственно, адрес отправителя и получателя. Могут быть как короткими (16-битными), так и длинными (64-битными). Причем если 64-битный адрес используется на слое NWK, то это и будет как раз Src/Dst IEEE addr. Он считается уникальным для каждого приемопередатчика ZigBee.

Ну и чтобы лучше понимать устройство адресов, посмотрим часть дампа трафика в Wireshark.

Сейчас пока важно понять, что Src/Dst Addr на уровнях MAC и NWK — это одни и те же адреса. NWK Data frame — служит для передачи более высокоуровневых слоев

Тут все просто

NWK Data frame — служит для передачи более высокоуровневых слоев. Тут все просто.

NWK Cmd frame — как раз тут и творится основная «магия» маршрутизации данных, построения mesh-сети и подключения/отключения узлов.

Список основных команд представлен ниже.

Про Inter-PAN, увы, не скажу ничего, так как он загадочен. Его основная задача — пересылка данных между узлами, которые находятся в разных сетях, но документации по этой теме очень немного.

Что такое Z-Wave?

Z-Wave также является ячеистой сетью, которая использует радиоволны с низким энергопотреблением, чтобы помочь устройствам и приборам в вашем умном доме общаться.

Созданный как для коммерческих, так и для жилых умных зданий, вам понадобится центральный узел. Затем вы можете управлять своими устройствами с помощью смартфона, клавиатуры или беспроводного брелока.

Датская компания Zensys разработала z-Wave еще в 2001 году как более дешевую и простую альтернативу Zigbee.

В отличие от Zigbee, сеть поддерживает только 4 перехода между устройствами Z-Wave, что делает ее более жесткой. Сама сеть также ограничена 232 устройствами, но этого более чем достаточно для большинства жилых умных домов.

Что касается безопасности, Z-Wave использует тот же стандарт AES-128, что и Zigbee. Хотя это не стопроцентная защита от взлома, на самом деле это не та проблема, которой вам не стоит особо беспокоиться. Кроме того, если вас действительно беспокоит вопрос безопасности интеллектуальных технологий, мы советуем вам не поддаваться искушению полностью автоматизировать свой дом. В конце концов, бессмысленно добавлять уровень удобства и безопасности, если вы будете тратить время на беспокойство о компрометации ваших устройств или сети.

Устройства Z-Wave работают в диапазоне радиочастот 800-900 МГц. Это один из его ключевых аргументов, поскольку вы не получите никакого вмешательства.

В ПОРЯДКЕ…

У нас есть базовый обзор Zigbee и Z-Wave, и мы взглянем на эти ячеистые сети лицом к лицу.

Однако до этого нужно ли выбирать один протокол вместо другого или вы можете использовать оба?

Возможно, вам также будет интересно

Радиомодули XBee компании Digi относятся к классу ZigBee-модулей с уже предустановленным программным обеспечением, благодаря которому значительно сокращаются сроки разработки конечного изделия и упрощается процесс передачи данных. При этом предполагается, что модуль, в большинстве случаев, работает под управлением внешнего хост-процессора. В то же время производитель допускает загрузку в модуль…

В последние годы все большую популярность при разработке беспроводных систем сбора данных и управления завоевывает технология ZigBee. Первые сети, использующие эту технологию, как правило, проектировались на базе модулей со встроенным программным обеспечением. Такой подход существенно упрощает и ускоряет разработку. Вместе с тем для больших проектов, в которых количество устройств достигает дес…

Bluetooth-модуль НАВИА BT-01 относительно недавно появился на российском рынке, но уже успел зарекомендовать себя как надежный и качественный. В настоящее время многие разработчики ведут проекты, содержащие Bluetooth-модуль в таких отраслях, как автомобильные трекеры, тахографы, охраннопожарные системы. Особой популярностью BT-01пользуется у разработчиков электро- и газовых счетчиков.

ZigBee-адаптеры со стандартными интерфейсами

Беспроводные адаптеры со стандартными интерфейсами представляют собой законченные, готовые к установке «коробочки» (рис. 1), которые позволяют обеспечить беспроводной доступ к аналоговым датчикам или к оборудованию со стандартными интерфейсами RS-232 и RS-485. Для подключения к аналоговым датчикам предусмотрен встроенный 10-битный АЦП, позволяющий считывать напряжение в диапазоне 0–10 В с разрешением ~10 мВ. Адаптер может также работать с датчиками, имеющими интерфейс типа «Токовая петля 4-20 мА». Применение готовых адаптеров экономически оправдано в тех случаях, когда необходимо автоматизировать ограниченное количество объектов — от единиц до нескольких сотен. Разработка собственной печатной платы, доработка корпусов и производство «съедят» всю экономию на стоимости комплектующих.

Рис. 1. ZigBee-адаптеры и роутер

Дальность действия беспроводных адаптеров может достигать нескольких километров, и это не предел: можно покрыть и бóльшие расстояния, размещая промежуточные ретрансляторы (роутеры). Внутри помещений удобно использовать роутеры, выполненные в виде сетевых блоков питания. Достаточно вставить адаптер XR-Z14-CW1P2 в розетку 220 В, и он будет поддерживать доставку данных в самые труднодоступные для радиосигнала места внутри железобетонного здания. Данный адаптер также содержит встроенные датчики освещения и температуры. Все настройки адаптеров можно производить дистанционно с помощью компьютера, который выходит в сеть с помощью USB ZigBee-адаптера. Изменение параметров устройств в создаваемой беспроводной сети производится в интерфейсе программы X-CTU. Здесь можно, например, задать сетевые настройки (частотный канал, идентификатор сети, имя устройства); проконтролировать процесс подсоединения к сети (увидеть причину отказа); задать периодичность отправляемых сообщений; изменить при необходимости выходную мощность, обнаружить и проверить связь с любым узлом сети (рис. 2).

Рис. 2. Программа для настройки параметров X-CTU

Адаптеры могут работать как от источника питания 9–30 В, так и от батарей (внутри предусмотрено место для установки трех элементов N-типа). Все переходники построены на базе модулей XBee ZB , что позволяет подключать к сети и нестандартное оборудование, разработанное пользователем на базе таких радиомодулей. Встроенное в XBee программное обеспечение позволяет использовать устройства с минимальными затратами времени на изучение стека протоколов ZigBee.

Беспроводные микроконтроллеры — основа сетей ZigBee

По существу, ZigBee — это распределенная, самоорганизующаяся сеть множества датчиков (сенсоров) и исполнительных устройств, объединенных между собой посредством радиоканала. За счет способности узлов ретранслировать сообщения от одного элемента к другому область покрытия подобной сети может составлять от нескольких метров до нескольких километров. Узлы беспроводной сети ZigBee состоят из микроконтроллеров, снабженных сенсорами (датчиками температуры, давления, освещенности, уровня вибрации, местоположения и т. п.) и приемопередатчиками сигналов, работающими в выделенном радиодиапазоне. Успехи микроэлектроники позволили объединить приемопередатчик и управляющий микропроцессор на одном кристалле, образовав универсальный элемент — беспроводной микроконтроллер (далее МК). В соответствии со стандартом 802.15.4 ZigBee к радиочастотной части МК для выделенного в России диапазона частот для ZigBee 2,4 ГГц (решение Государственной комиссии по радиочастотам РФ в мае 2007 г. о свободном использовании данного диапазона при мощности менее 100 мВт) предъявляются следующие требования:

• 16 частотных каналов в диапазоне 2400–2483,5 МГц;
• полоса частот канала 5 МГц;
• максимальная скорость 250 кбит/с;
• тип модуляции O-QPSK;
• номинальная выходная мощность 0 дБм (1 мВт),
• чувствительность приемника –85 дБм;
• дальность действия 10–100 м;
• размер стека 4–32 кбайт;
• срок службы батареи 100–1000 дней;
• число узлов сети 65536 (16-разрядные адреса).

Производством беспроводных микроконтроллеров в мире занимаются ряд фирм, но на российском рынке находят применение РМК ZigBee в основном компаний Jennic, Ember, Freescale, TI (по технологии фирмы Chipcon), Maxstream. Основные параметры МК, выпускаемых ука- занными компаниями, приведены в . Сравнение показывает, что, несмотря на различия в функциональных возможностях и цене беспроводных микроконтроллеров разных производителей (обычно чем дешевле чип, тем меньше возможности), разброс удельной стоимости — цена/производительность — не превышает 20%. Это означает, что разные производители используют очень близкие технологии для изготовления микросхем. По совокупности технических параметров и готового программного обеспечения весьма привлекательной выглядит продукция английской фирмы Jennic, что обусловило интерес к ней автора данной статьи.

Отличия Zigbee от других протоколов

Ниже приводим сравнительную таблицу характеристик стандарта Зигби и других беспроводных протоколов связи. Более подробную информацию про bluetooth и о маршрутизаторах Wi-Fi вы можете прочесть на нашем сайте.

Безопасность ZigBee

Когда заходит речь про безопасность ZigBee, многие источники говорят, что у ZigBee может быть либо централизованная система безопасности, либо децентрализованная — и что данные шифруются при помощи AES-128 на уровнях NWK и/или APL. Но очень часто почему-то забывают сказать, что так как ZigBee базируется на IEEE 802.15.4, этот стандарт тоже предоставляет кое-какие возможности в плане безопасности.

Когда выставлен третий бит в FC (Frame Control), у нас появляется дополнительный заголовок AUX Security Header, который, в свою очередь, определяет уровень безопасности (Security Level), а также включает в себя 32-битный счетчик, позволяющий исключить простейшие атаки типа replay. Про Security Level мы поговорим буквально через пару абзацев.

Распределенная модель

Распределенная модель безопасности считается менее надежной, но более простой в реализации.

Распределенная модель безопасности

Как видно, в этом случае могут быть только два типа устройств — роутеры и конечные устройства (end device). Роутеры могут создавать сеть и генерировать ключ к сети (network key). Чтобы устройства могли подключиться к такой сети, они должны иметь pre-configured link key.

Централизованная модель

Как понимаешь, посредственный уровень безопасности — не наш путь, поэтому при реализации умного дома лучше выбирать централизованную модель безопасности.

Централизованная модель безопасности

В этом случае координатор не только выполняет функции организации и построения сети, но также является центром доверия (Trust Center, TC). Он выбирает ключ шифрования для уровней NWK и APL и отвечает за подключение новых узлов.

Когда мы рассматривали фреймы NWK, ты мог обратить внимание на AUX NWK Header. Это как раз дополнительный заголовок, который появляется, если включено шифрование на уровне NWK

Формат фрейма с учетом шифрования представлен ниже.

AUX NWK Header появляется тогда, когда в заголовке Frame Control из NWK выставлен соответствующий бит.

Для уровня APL фрейм выглядит аналогичным образом.

Думаю, тебя уже давно мучает вопрос, что это за «уровень безопасности» (Security level) и знакомая аббревиатура MIC (Message Integrity Code). Ответ на этот вопрос дан в таблице ниже.

Как видишь, ZigBee и IEEE 802.15.4 позволяют использовать только проверку целостности полученного фрейма. Для этого как раз служит MIC — либо можно включить для фреймов шифрование AES-128.

Zigbee2Tasmota Status Codes~

You can inspect the log output to determine whether Zigbee2Tasmota started correctly. Zigbee2Tasmota sends several status messages to inform the MQTT host about initialization.

• contains a numeric code about the status message
  • : initialization complete, Zigbee2Tasmota is running normally
  • : booting
  • : resetting CC2530 configuration
  • : starting Zigbee coordinator
  • : disabling Permit Join
  • : allowing Permit Join for 60 seconds
  • : allowing Permit Join until next boot
  • : Zigbee device connects or reconnects
  • : Received Node Descriptor information for a Zigbee device
  • : Received the list of active endpoints for a Zigbee device
  • : Received the simple Descriptor with active ZCL clusters for a Zigbee device
  • : reporting CC2530 firmware version
  • : reporting CC2530 device information and associated devices
  • : error, unsupported CC2530 firmware
  • : general error, Zigbee2Tasmota was unable to start
• (optional) a human-readable message
• other fields depending on the message (e.g., Status= or Status=)

USB ZigBee-адаптеры для ПК и ноутбуков

Современные компьютеры не имеют встроенных возможностей для работы с беспроводными сетями ZigBee. Преодолеть этот недостаток можно с помощью беспроводных USB-адаптеров (рис. 3), которые позволяют подключить любой ПК или ноутбук к сети ZigBee. Малогабаритные USB-адаптеры XU-A11 и XU-Z11 построены на базе маломощных модулей XBee: XU-A11 предназначен для сетей 802.15.4 (XBee Series 1); XU-Z11 может работать совместно с модулями XBee ZB (Xbee Series2 и S2C). USB-адаптер XA-Z14-CE1P-W отличается повышенной мощностью и может работать в ZigBee-сети с Mesh-топологией на базе модулей XBee Series 2. Все USB-адаптеры распознаются программой X-CTU как обычные XBee-модули и могут выступать в роли «Координатора», «Роутера» или «Конечного устройства». USB-адаптеры дополняют другие законченные ZigBee-устройства компании Digi — беспроводные датчики, ретрансляторы и шлюзы.

Рис. 3. USB ZigBee-адаптеры

“Зигби” и умный дом

Указанный протокол используется различными кабельными и телекоммуникационными компаниями, включая “Comcast”, “Time Warner Cable”, “EchoStar”, “DirecTV”, “Charter”, “Rogers”, “Deutsche Telekom”, “Videocon”. Эти компании используют Zigbee в своих приставках, спутниковых трансиверах и домашних шлюзах для предоставления клиентам решений для мониторинга дома и управления энергопотреблением.

“Zigbee” также доступен в продуктах розничных сетей по всему миру, что позволяет установить и создать собственный “smart home” для повышения комфорта и эффективности.

Посмотрим, как используется этот стандарт передачи в системе умного дома:

1. Мониторинг безопасности и управление домашними приложениями из удаленных мест.
2. Дистанционное управление приборами.
3. Автоматические двери, окна с датчиками движения.
4. Прогнозирующие датчики дыма, воды и газа.
5. Умные световые решения с приложениями для управления со смартфона.
6. Подключенное освещение с опциями энергосбережения.
7. Интеллектуальные переключатели, которые не требуют батарейного источника питания.
8. Интеллектуальные приложения для розничной торговли: отслеживание местоположения, датчики, торговые марки электроники.
9. Мониторинг безопасности пищевых продуктов.
10. Усовершенствованные беспроводные устройства для улучшения покупок.

Устройства, которые поддерживают протокол:

• “Amazon Echo Plus”;
• “Belkin WeMo”;
• “Bosch Security Systems”;
• Термостаты “Honeywell”;
• “Philips Hue”;
• “Samsung SmartThings”;
• “Xfinity”.

Расширение покрытия

Вычислитель места положения слепого узла имеет максимальную территорию покрытия 64×64 м. Большинство конкретных задач требуют большей зоны покрытия. Есть два способа увеличить ее.

• Увеличить мощность передатчиков опорных узлов при одновременном снижении точности и разрешающей способности вычислителя местоположения.
• Распределить опорные узлы по большей территории и осуществлять вычисление местоположения относительно узла с наибольшим уровнем сигнала.

Второй подход кажется более предпочтительным, так как позволяет увеличить зону покрытия без снижения точности. Для его реализации слепой узел посылает широковещательный пакет и собирает данные со всех соседних узлов, находящихся в зоне радиовидимости. Из числа полученных ответов выбирают сигнал с наибольшей мощностью, и координаты соответствующего опорного узла принимают за начальные или нулевые для данного расчета. Далее, исходя из новых начальных координат, пересчитывают координаты всех ближайших опорных узлов. Полученные значения обрабатываются в вычислителе местоположения обычным образом без выхода за пределы зоны 64×64 м. В результате получаются координаты слепого узла относительно опорного узла с наибольшим сигналом. Чтобы получить истинные координаты в большой сети, осталось добавить к полученным значениям собственные координаты опорного узла, принятого за начало отсчета (рис. 1).

Для достижения наибольшей зоны покрытия особое внимание следует уделить расположению опорных узлов относительно потолочного и напольного покрытия как внутри помещения, так и на открытых площадях. В идеальном случае следовало бы разместить все опорные узлы на одной высоте вдали от пола, потолка или стен

При развертывании реальной сети это оказывается сложно или невозможно. Тем не менее, следует по стараться разместить опорные узлы сети вблизи потолка с антеннами, развернутыми вниз. Это позволит радиосигналу относительно беспрепятственно распространяться вниз и в стороны. При этом предполагается, что слепые узлы, носимые персоналом или прикрепленные к оборудованию, расположены на высоте между поясом и головой человека. Такое расположение призвано минимизировать влияние поглощения полом и потолком, а также персоналом, который, скорее всего, будет находиться в зоне развертывания сети.

Подходы к решению задачи

Большинство беспроводных сенсорных сетей используют тот или иной способ, чтобы определить положение узла сети. В процессе развертывания сети, скорее всего, потребуется определить, какие узлы должны обмениваться информацией непосредственно, а какие должны использовать центральный узел сбора информации в качестве промежуточного.

В настоящий момент на рынке уже представлены программные методы, позволяющие рассчитать положение узла в сети. В этих системах узел принимает радиосигналы, которые несут информацию о положение в сети. Далее эта информация поступает в центральный узел, где и происходит окончательное вычисление позиции. Наконец, вычисленное положение передается обратно в пункт назначения. Такой подход требует значительных вычислительных ресурсов и обычно реализуется на платформе PC или высокопроизводительных микроконтроллеров.

По мере увеличения числа узлов в сети объем трафика, связанного с вычислением положения узлов, увеличивается экспоненциально. Как следствие, данный метод эффективен лишь в небольших сетях с ограниченным числом узлов. Значительный трафик и ограниченная эффективная пропускная способность сети препятствует применению данного метода в сетях, использующих устройства с батарейным питанием.

Для решения этой задачи в микросхеме СС2431 используется подход «распределенных вычислений». При этом положение узла сети вычисляется непосредственно в самом узле на основе данных, полученных от ближайших узлов с известным положением. Таким образом, трафик сети не распространяется далее узлов, ближайших к узлу с определяемым положением (далее такой узел с неизвестным положением мы будем называть слепым). Такой подход позволяет обслуживать большее количество слепых узлов, так как трафик в сети увеличивается прямо пропорционально количеству таких узлов.

Выводы и результаты, представленные в этой статье, основаны на использовании сети ZegBee, но могут быть распространены и на более простые сети, базирующиеся на стандарте IEEE 802.15.4.

Сетевой уровень

Сетевой уровень отвечает за создание и поддержание топологической структуры, услуг именования и привязки, чтобы координировать необходимые задачи, такие как адресация, маршрутизация, передача данных и безопасность. Таким образом, сетевой уровень является основной частью ZigBee.

Топология сети

В ZigBee есть три роли: координатор, маршрутизатор и конечный узел, которые соответствуют матке, самцам и рабочим пчелам роя соответственно. Координатор уже упоминался на уровне MAC, который используется для обеспечения проблем синхронизации для всей сети (без обмена данными и то же, что и рой). Маршрутизатор отвечает за связь с конечными узлами вокруг себя и координацию их связи.

ZigBee поддерживает топологии типа «звезда», «дерево» и «сетка», которые можно настроить непосредственно на оборудовании.Подробная сетевая архитектура ZigBee

Спецификация сетевого уровня

Как и на физическом уровне и на уровне MAC, мы видим, что весь протокол ZigBee имеет объекты данных и объекты управления на каждом уровне, и сетевой уровень не является исключением. Сетевой уровень протокола ZigBee разделен на объекты данных сетевого уровня (Network Layer Data Entity, NLDE) и объекты управления сетевого уровня (Network Layer Manage Entity, NLME), а также существуют соответствующие службы SAP для обмена данными (управления).

Как следует из названия, их связанные функции заключаются в следующем: NLDE：

1. Создание блока данных протокола сетевого уровня (NPDU)
2. Предоставлять стратегию маршрутизации на основе топологии

NLME：

1. Настроить новое оборудование
2. Построить сеть
3. Присоединяйтесь и выходите из сети
4. Обращение
5. Соседское открытие
6. Открытие маршрута
7. Принять контроль

Соответственно, они также соответствуют двум структурам фреймов сетевого уровня: фреймам данных и фреймам команд. Поскольку это делается в классе, искать картинки неудобно, поэтому, пожалуйста, найдите картинки сами.

Что можно использовать для

1. PDU сетевого уровня может быть произведен из уровня приложения путем добавления различных заголовков протокола, а именно NPDU.
2. Определить топологию сети
3. Настройте новое устройство, которое может иметь различные роли в топологии.
4. Установить и запустить сеть
5. Присоединяйтесь или выходите из сети
6. Координатор и маршрутизатор ZigBee могут выделять пространство для устройств, подключенных к сети.
7. Обнаружение и запись таблицы соседей, таблицы маршрутизации
8. Контроль приема информации, синхронизация подуровня MAC или получение информации напрямую

3 лучших Zigbee Hub

1) Wink Hub 2

Этот новый и модернизированный домашний концентратор от Wink полностью поддерживает Zigbee, а вы также сможете воспользоваться преимуществами других основных протоколов Z-Wave через Bluetooth и не только.

В то время как первая итерация позволяла использовать только 2,4 ГГц, эта обновленная модель добавляет 5 ГГц вместе с возможностью подключения через порт Ethernet, что делает ее еще более гибкой, чем когда-либо. Эта добавленная опция поможет вам избежать некоторых перегрузок, которые могут испортить частоту 2,4 ГГц.

При размере всего 7 x 7 x 1 дюйм, ступица меньше и тоньше, чем когда-либо, поэтому вы не испортите чистые линии своего дома неприглядным куском пластика.

Вы можете подключить 530 устройств к Hub 2, и благодаря автоматическому обнаружению и аккуратно управляемой настройке вы сразу же будете готовы к работе.

Для гибкого домашнего концентратора, который позволяет использовать устройства Zigbee, не ограничивая вас ими, Wink Hub 2 может быть не самым дешевым шлюзом на рынке, но, безусловно, одним из лучших.

Преимущества

• Получите полную поддержку Zigbee, а также Z-Wave, Bluetooth LE и Lutron Clear Connect, чтобы вы могли управлять устройствами разных производителей, даже если они говорят на разных языках.
• Управляйте всеми совместимыми устройствами в вашем доме из одного адаптивного приложения
• Работает как с Alexa, так и с Google Assistant при условии, что у вас есть включенное устройство, позволяющее использовать голосовое управление.

2) Samsung Smart Things Hub (третье поколение)

Мощная экосистема Samsung SmartThings не нуждается в представлении с выдающимся концентратором в качестве гордости.

Настройка не может быть намного проще. От беспроводного подключения до управляемого процесса установки и обнаружения у вас не должно возникнуть никаких проблем, даже если вы не самый крупный технический дьявол. Вам понадобится обновленное приложение Connect для настройки, но вы можете вернуться к исходному приложению SmartThings Classic, когда будете стрелять на всех цилиндрах, если хотите.

Этот концентратор также обратно совместим со старыми датчиками и розетками, поэтому не беспокойтесь о том, что какие-либо устаревшие устройства останутся позади.

Автоматизация лежит в основе любого успешного умного дома, и вы можете легко обучить этот интеллектуальный центр своим различным процедурам, чтобы вы могли постоянно избавляться от повседневной утомительной работы с устройств мониторинга. Пусть SmartThings позаботится о бизнесе, и все будет работать в фоновом режиме с минимальным вмешательством пользователя.

Этот концентратор SmartThings третьего поколения – фантастический выбор, если в вашем доме есть устройства, использующие не только Zigbee. И давайте посмотрим правде в глаза, а кто нет?

Преимущества

• Непревзойденное соотношение цены и качества от бренда, которому можно доверять
• Превосходная совместимость с широким спектром устройств и устройств, помимо впечатляющих конюхов SmartThings.
• Настройка беспроводной сети позволяет обойти соединение Ethernet и разместить концентратор в любом месте дома.

Модули ZigBee

Пока ZigBee «системы на кристалле» существуют в виде пресс-релизов и опытных образцов, на рынке безраздельно властвуют ZigBee-модули (табл. 2). Это небольшие платы (3…5 см2), на которых установлен чип трансивера, управляющий микроконтроллер и необходимые дискретные элементы. В управляющий микроконтроллер, в зависимости от желания и возможностей производителя, закладывается либо полный стек протоколов ZigBee, либо иная программа, реализующая возможность простой связи между однотипными модулями. В последнем случае модули именуются ZigBee-готовыми (ZigBee-ready) или ZigBee-совместимыми (ZigBee-compliant). Все модули очень просты в применении — они содержат широко распространенные интерфейсы (UART, SPI) и управляются с помощью небольшого набора несложных команд. Некоторые производители, например американская компания MaxStream, предоставляют подробнейшую документацию по своим модулям, которая включает в себя как информацию по применению, так и вспомогательные программы для ПК, причем уровень подачи отдельных материалов позволяет работать с ZigBee-модулями даже школьнику!

Таблица 2. ZigBee-модули

Заключение

Беспроводные сети ZigBee предоставляют хорошую основу для построения надежных недорогих сетей сбора и передачи данных. Такие сети находят применение в промышленности для управления технологическим оборудованием; для передачи информации от движущихся объектов (конвейеров, роботов) или от объектов, находящихся под высоким напряжением; во взрыво- и пожароопасных условиях; в коммунальном хозяйстве для контроля и управления теплоснабжением, освещением и вентиляцией; в системах пожарной безопасности и автоматического пожаротушения; для коммерческого учета потребленного тепла, электроэнергии и воды; в системах управления лифтовым оборудованием. ZigBee являются также удобной основой для систем домашней автоматизации, медицинских систем мониторинга и охранных комплексов. Достоинством таких сетей является то, что их развитие и модернизация не требуют замены уже созданной аппаратуры.

Высокие технические характеристики элементной базы компании Jennic позволяют проектировать сеть на современном уровне от самой простой до максимально сложной, которую только можно реализовать в стандарте ZigBee. Развитые средства разработки, включающие наборы готовых решений для типовых приложений, позволяют быстро подготовить необходимое программное обеспечение даже начинающим разработчикам.