Топология сети ZigBee
Стек ZigBee поддерживает разнообразные конфигурации сети и позволяет объединять устройства по следующим топологиям(рисунок 4): «точка-точка», «звезда», «кластерное дерево» и «многоячейковая сеть». Сетевые функции стека обеспечивают сканирование сети для детектирования активных каналов, идентификацию устройств на активных каналах, создание сети на незадействованных каналах и объединение с существующей сетью в зоне персональной беспроводной сети, распознавание поддерживаемых сервисов согласно определенным профилям устройств, функции маршрутизации. Это позволяет устройствам автоматически входить в сеть и выходить из нее, исключает нежелательные последствия «сбоя в одной точке» за счет наличия нескольких маршрутов к каждому узлу.
Компания Freescale Semiconductor начала в числе первых предлагать законченные решения по реализации беспроводных соединений различной степени сложности на базе стандарта IEEE 802.15.4 [3]. Номенклатура продукции компании включает микросхемы радиотрансиверов МС13191/2, работающих в диапазоне ISM (Industrial, Scientific and Medical) 2,4 ГГц, специализированные 8-битные микроконтроллеры MC9S08GB/GT, наборы программного обеспечения для реализации беспроводных интерфейсов любой топологии — от простых соединений типа «точка-точка» и «звезда» до сложных сетевых топологий типа «кластерное дерево» и «многоячейковая сеть» на базе стека ZigBee, что позволяет создавать готовые беспроводные решения 802.15.4 / ZigBee на компонентах одного производителя.
Рисунок 7 – Cамоконфигурируемая сеть со сложной топологией (анимация: 6 кадров; 6 циклов повторения; разрешение: 600х525; размер: 60.7 КБ)
Заключение
ZigBee работает на радиочастотах, не требующих получения лицензии, а потому использовать устройства ZigBee может любой желающий. Впрочем, не это является его конкурентным преимуществом. Привлекательность новинки, в отличие от прочих “радиоштучек”, состоит в сверхмалом энергопотреблении микропередатчиков. Утверждается, что построенная на базе ZigBee система полива поля для гольфа сохранит свою работоспособность на протяжении 7 лет без необходимости замены элементов питания в датчиках. Причем именно в системах, состоящих из множества датчиков, автоматически объединяющихся в сеть, преимущества ZigBee будут наиболее заметны.
Главный секрет экономичности заключается в том, что изделия на основе ZigBee передают небольшие объемы данных и работают со скоростью около 250 Kbit/s, то есть являются достаточно медленными устройствами. Впрочем, для получения данных от датчиков типа “включено/выключено” этого вполне хватает. Важнее экономичность и простота устройства – именно эти преимущества обеспечивают востребованность ZigBee для повседневного использования.
Другая особенность технологии – простота масштабирования сети, функционирующей по технологии ZigBee. Без каких-либо переделок или дополнительной адаптации на основе ZigBee может быть построена сеть из нескольких датчиков или создана гигантская система из многих сотен радиосенсеров. Для стандарта, претендующего на массовость и ориентированного на неподготовленных пользователей, качество по-настоящему уникальное.
Возможно, именно поэтому аналитики предсказывают большое будущее ZigBee как промышленному стандарту для устройств, ориентированных на потребительский рынок. В отличие от проводных аналогов, развертывание сети на основе ZigBee оказывается гораздо более простым делом, да к тому же еще и экономит массу средств. К примеру, создание противопожарной системы крупного отеля обычно требует прокладки километров кабеля, установки сотен датчиков, организации управления ими с центрального пульта, ну и так далее. При использовании ZigBee все сводится к размещению радиодатчиков в номерах, все прочее – установка взаимосвязей и построение сети – происходит автоматически. Ну или почти автоматически. Все-таки кое-что придется делать и монтажникам, занятым настройкой системы. Но вот от километров проводов можно отказаться точно.
Содержание
Стандарты беспроводной связи
Организация сети ZigBee
Спецификация стандарта IEEE 802.15.4
Топология сети ZigBee
Заключение