Giao thức ZigBee là một giao thức truyền thông bậc cao được phát triển dựa trên chuẩn truyền thông không dây IEEE 802.15.4, sử dụng tín hiệu radio cho các mạng cá nhân PAN (personal area network). Giao thức ZigBee thích hợp với những ứng dụng không đòi hỏi tốc độ truyền dữ liệu quá cao nhưng cần có mức độ bảo mật lớn và thời gian hoạt động dài. Các mạng ad-hoc sử dụng sóng radio tương tự ZigBee đã được bắt đầu phát triển từ những năm 1998-1999 khi giới khoa học bắt đầu nhận thấy Wifi và Bluetooth không phù hợp cho nhiều ứng dụng công nghiệp. Tuy nhiên chỉ đến năm 2004, bộ tiêu chuẩn ZigBee mới chính thức được tạo dựng và thông qua bởi tổ chức ZigBee Alliance.
Giao thức ZigBee được xuất phát từ cách thức con ong mật truyền những thông tin quan trọng với các thành viên khác trong tổ ong. Đó là kiểu liên lạc “Zig-Zag” của loài ong “honeyBee”. Và nguyên lý ZigBee được hình thành từ việc ghép hai chữ cái đầu với nhau. Việc công nghệ này ra đời chính là sự giải quyết cho vấn đề các thiết bị tách rời có thể làm việc cùng nhau để giải quyết một vấn đề nào đó.
Đặc điểm của công nghệ ZigBee đó là tốc độ truyền tin thấp, tiêu hao ít năng lượng, chi phí thấp. Công nghệ ZigBee là giao thức mạng không dây hướng tới các ứng dụng điều khiển từ xa và tự động hóa. Tổ chức IEEE 802.15.4 bắt đầu làm việc với chuẩn tốc độ thấp được một thời gian ngắn thì tiểu ban về ZigBee và tổ chức IEEE quyết định sát nhập và lấy tên ZigBee đặt cho công nghệ mới này. Các thiết bị không dây sử dụng công nghệ ZigBee có thể dễ dàng truyền tin trong khoảng cách 10m -
75m tùy thuộc vào môi trường truyền và mức công suất phát được yêu cầu với mỗi ứng dụng. Ngoài ra, giao thức ZigBee còn có một số đặc điểm khác như:
Ứng dụng trong các hệ thống điều khiển, sử dụng cảm biến.
Mạng tiêu hao năng lượng nhỏ, một nút mạng có thể sống từ 6 tháng đến 2 năm tùy vào từng ứng dụng.
Giá thành thấp, ít lỗi dễ mở rộng, có khả năng tương thích cao với các điều kiện tự nhiên. Dễ dàng trong quá trình lắp đặt và bảo trì.
Có thể mở rộng lên đến 65000 nút mạng cảm biến.
Chi phí đầu tư thấp.
Tín hiệu truyền trong giao thức Zigbee thực chất là tín hiệu radio, giao thức Zigbee được hỗ trợ trong các dải tần số sau:
Dải tần 868 - 868.8 MHz (Châu Âu): chỉ có một kênh tín hiệu, tốc độ truyền trong dải là 20kb/s.
Dải tần 902 - 928 MHz (Mỹ, Canada, Úc): gồm 10 kênh tín hiệu từ 1 - 10 với tốc độ truyền thường là 40kb/s.
Dải tần 2.4 - 2.4835 GHz (hầu hết các nước khác trên thế giới): gồm 16 kênh tín hiệu từ 11 - 26 với tốc độ truyền là 250 kb/s.
Hình 2. 7: Băng tần hệ thống của giao thức ZigBee