Микропроцессоры и микроконтроллеры

Стандарт zigbee и аппаратные решения компании maxstream на его базе

В статье дается описание стандарта беспроводной связи ZigBee, позволяющего, в частности, организовывать многоячейковые сети, сравниваются параметры ZigBee и известного стандарта Bluetooth и рассматриваются модули и модемы производства компании MaxStream для данного стандарта связи.

ZigBee — технология для организации сети с невысокой скоростью передачи на короткие расстояния. Поскольку понятия «невысокая скорость» и «короткие расстояния» — довольно относительные, то, согласно спецификации на стандарт IEEE 802.15.4/ZigBee, максимально возможная скорость составляет 250 кбит/с, а дальность действия без дополнительного усиления сигнала — 10 метров.

Данный стандарт поддерживает такие сетевые топологии как «точка-точка», «точка-мно-готочка», «кластерное дерево», одноранговая сеть (нет Ведущих и Ведомых) и многоячейковая сеть. Именно последняя является уникальной, поскольку позволяет объединить преимущества всех других и строить сети самых различных конфигураций, согласно требованиям заказчика.

Также определено количество устройств, которые могут быть подключены по радиоинтерфейсу к одному координатору, являющемуся главным или Ведущим в иерархии локальной ZigBee-сети — до 65000. Объединяя несколько координаторов, можно строить гибкие по структуре и по емкости сети (рис. 1).

Следует отметить, что каждое ZigBee-устройство может иметь 16-битный адрес для локальных систем, или 32-битный — для устройств, которые можно будет использовать по всему миру, поскольку он будет уникальным. По этому но-

меру его можно будет найти и определить оптимальный путь доставки информации.

Для увеличения достоверности передачи данных в стандарте предусмотрено 128-и битное шифрование по алгоритму AES-128.

В стандарте ZigBee выделены два типа устройств с различными функциями и задачами — полнофункциональные (FFD) и приведенные (RFD). Первых отличает поддержка всех топологий, возможность быть координатором сети, способность взаимодействия с любым устройством, в том числе в режиме ретранслятора, полный набор протоколов. Вторые ограничены топологией типа «звезда», не могут выполнять функции

координатора сети, общаются только с координатором, просты в установке, имеют сокращенный набор протоколов.

Все вышеперечисленные особенности делают ZigBee наиболее оптимальным для большого количества промышленных приложений, где другие существующие на сегодняшний день технологии беспроводной передачи данных являются или избыточными или не являются промышленными общепринятыми стандартами (это в большей степени относиться к разработанным различными компаниями собственным технологиям).

К первым относится, в первую очередь, технология Bluetooth, одна из первых вышедшая на рынок беспроводных технологий, и предназначенная для связи между собой периферийной техники и компьютеров в пределах одной комнаты или небольшого офиса. Основные параметры стандартов

Таблица 1. Сравнение стандартов Bluetooth и Zigbee

ZigBee и Bluetooth приведены в таблице 1.