Đồng bộ hóa tất cả các thiết bị nhà thông minh là điều không dễ dàng và nó đòi hỏi một ngôn ngữ chung để liên kết với vô số công nghệ từ các nhà sản xuất khác nhau. Và đó là lúc Zigbee trổ tài – một trong những giao thức hàng đầu trong việc giúp công nghệ nói chuyện với nhau. Vậy Zigbee là gì và nó hoạt động như thế nào, hãy cùng Thiết Bị Smarthome đi tìm câu trả lời qua bài viết dưới đây, bạn nhé!
ZigBee là một tiêu chuẩn mở toàn cầu cho công nghệ không dây được thiết kế để sử dụng tín hiệu vô tuyến kỹ thuật số năng lượng thấp cho các mạng khu vực cá nhân – PAN (personal area network) được ZigBee Alliance phát triển vào năm 1998.
ZigBee hoạt động dựa trên thông số kỹ thuật của IEEE 802.15.4 và được sử dụng để tạo các mạng yêu cầu tốc độ truyền dữ liệu thấp, hiệu quả năng lượng và kết nối mạng an toàn. Nó được sử dụng trong một số ứng dụng như hệ thống những thiết bị smarthome (nhà thông minh), hệ thống sưởi và làm mát và trong các thiết bị y tế.
Đây là tiêu chuẩn sử dụng tín hiệu radio có tần số ngắn và cấu trúc với hai tầng gồm tầng vật lý và địa chỉ MAC giống với tiêu chuẩn 802.15.4. Các bạn có thể hiểu nôm na Zigbee = ZigZag + Bee, dạng truyền thông ZigZag kiểu như tổ ong.
Hơn nữa, Zigbee còn thiết lập các tầng khác nhờ thế mà các thiết bị của các hãng có thể nhận biết ra nhau và tự kết nối với nhau dễ dàng hơn.
Tham khảo thêm: Thiết bị nhà thông minh (smarthome) là gì?
Nhờ vào đặc điểm truyền tải tín hiệu xa và ổn định nên Zigbee được sử dụng rất rộng rãi trong ngành công nghiệp tự động hóa đặc biệt là trong các hệ thống nhà thông minh. Dưới đây là các ưu điểm khi áp dụng ZigBee:
Mặc dù có nhiều ưu điểm nhưng ZigBee cũng có một vài nhược điểm ví dụ như:
Tham khảo thêm: IFTTT là gì? Hướng dẫn sử dụng dịch vụ IFTTT trên Android và iOS
Với công nghệ Zigbee, tín hiệu có thể truyền xa tối đa 75m tính từ trạm phát và có khả năng phát xa hơn rất nhiều từ các nút phát khác trong cùng hệ thống.
Dữ liệu sẽ được truyền theo gói, mỗi gói tối đa 128 bytes và cho phép tải xuống tối đa 104 bytes
Tiêu chuẩn này hỗ trợ địa chỉ 64bit cũng như địa chỉ ngắn 16bit. Loại địa chỉ 64bit chỉ xác đinh được mỗi thiết bị có cùng một địa chỉ IP duy nhất. Khi mạng được thiết lập, những địa chỉ ngắn có thể được sử dụng và cho phép hơn 65000 nút được liên kết.
Tiêu chuẩn của Zigbee được bảo trợ bởi một nhóm liên minh Zigbee. Liên mình này có hơn 150 thành viên và một trong số đó có ảnh hưởng không nhỏ tới quyết định tiêu chuẩn của Zigbee như là Ember, Honeywell, Invensys, Mitsubishi, Motorola, Philips, và Samsung.
Liên minh Zigbee có nhiệm vụ cân nhắc đến nhu cầu của người sử dụng, nhà sản xuất và các nhà phát triển để có thể nâng cao tiêu chuẩn của Zigbee hơn.
Tham khảo thêm: Bóng đèn thông minh (smart light) là gì?
Zigbee sẽ hoạt động ở một trong ba tầng sóng là:
Công nghệ Module cũng thay đổi tùy theo dải sóng sử dụng và dùng công nghệ trải phổ rộng (Direct sequence spread spectrum – DSSS). Tuy nhiên, Module của dải 868 và 915MHz dùng kỹ thuật điều chế pha nhị phân, còn dải 2.4GHz thì lại dùng kỹ thuật điều chế tín hiệu dịch pha (Offset quadrature phase shift keying – O-QPSK).
Zigbee có thể hoạt động ổn định trong khu vực có mật độ tín hiệu dày đặc và có nhiều tín hiệu gây nhiễu nhờ khả năng đánh giá chất lượng, sự phát hiện năng lượng tiếp nhận và đánh giá kênh rõ ràng.
Công nghệ đa truy cập nhận biết sóng mạng CSMA (Carrier Sense Multiple Access) được sử dụng để xác định thời điểm truyền, và tránh được những va chạm trong đường truyền.
Tham khảo thêm: Khóa cửa thông minh là gì? Ưu & nhược điểm khi sử dụng khóa cửa thông minh
Zigbee có ba dạng hình được hỗ trợ là dạng hình sao, dạng hình lưới và dạng hình cây. Mỗi dạng đều có ưu nhược điểm riêng của mình và sẽ được sử dụng tùy vào trường hợp khác nhau
Tham khảo thêm: 7 cách công nghệ 5G sẽ thay đổi thế giới
Ngoài 2 tầng vật lý và MAC đã nói ở trên thì Zigbee còn 1 tầng nữa cho hệ thống bao gồm: Tầng mạng, tầng hỗ trợ ứng dụng và tầng đối tượng thiết bị (ZDO) và đối tượng ứng dụng.
Tham khảo thêm: Smart Life là gì? Cách tải và sử dụng Smart Life để quản lý thiết bị nhà thông minh
Trong các mạng Zigbee cơ bản sẽ có 3 loại thiết bị là:
ZigBee là một dạng kết nối rất mạnh mẽ và linh hoạt, với khả năng kết nối nhiều thiết bị, chống nhiễu tốt và tương tác với các thiết bị trong cùng 1 mạng hoàn hảo nên đây sẽ vẫn là 1 loại kết nối được sử dụng rộng rãi trong thời gian tới cũng như các giải pháp nhà thông minh trong tương lai.
Hy vọng bài viết này Thiết Bị Smarthome đã giúp bạn hiểu hơn ZigBee là gì, hẹn gặp lại bạn ở các bài viết sau.
Sưu tầm & tổng hợp