III. Các tầng chuẩn của ZigBee
2. So sánh Zibgee – Wifi – Bluetooth
Zigbee Wifi Bluetooth Tần số 868 Mhz/ 915 Mhz/ 2.4 GHz 2.4 Ghz 2.4 Ghz/ 5 Ghz Data Rate 20-250Kbps 1-100Mbps 1-3Mbps Khoảng cách 10-100m 30-100m 2-10m
Zigbee cũng tương tự như Bluetooth nhưng đơn giản hơn, Zigbee có tốc độtruyền dữ liệu thấp hơn, tiết kiểm năng lượng hơn. Một nốt mạng trong mạng Zigbee có khả năng hoạt động từ 6 tháng đến 2 năm chỉ với nguồn là hai ácqui AA.
Phạm vi hoạt động của Zigbee là 10-75m trong khi của Bluetooth chỉ là 10m (trong trường hợp không có khuếch đại).
Zigbee xếp sau Bluetooth về tốc độ truyền dữ liệu. Tốc độ truyền của Zigbee là 250kbps tại 2.4GHz, 40kbps tại 915MHz và 20kbps tại 868MHz trong khi tốcđộ này của Bluetooth là 1Mbps.
Zigbee sử dụng cấu hình chủ-tớ cơ bản phù hợp với mạng hình sao tĩnh trong đó các thiết bị giao tiếp với nhau thông qua các gói tin nhỏ. Loại mạng này cho phép tối đa tới 254 nút mạng. Giao thức Bluetooth phức tạp hơn bởi loại giao thức này hướng tới truyền file, hình ảnh, thoại trong các mạng (một loại mạng đặc trưng cho việc tổ chức tự do, tính chất của nó là bị hạn chế về không gian và thời gian). Các thiết bị Bluetooth có thể hỗ trợ mạng scatternet là tập hợp của nhiều mạng piconet không đồng bộ. Nó chỉ cho phép tối đa là 8 nút slave trong một mạng chủ- tớ cơ bản.
3.Câu hỏi:
a/ Tại sao wifi và zigBee đều có thể truyền trong phạm vi 100m nhưng người ta lại sử dụng nhiều wifi hơn????
Trả lời
Do Zigbee là mạng điều khiển và cảm biến, khá ổn định và tin cậy, khoảng cách xa trong thời gian ngắn, tuổi thọ các nút tương đối lớn, mỗi gói dữ liệu nhỏ, tức thời, thời gian thực (nhỏ hơn khoảng thời gian nào đó từ lúc truyền và nhận được dữ liệu) còn wifi là mạng dữ liệu, audio video nếu cần truyền với tốc độ nhanh thì wifi có thể sai một số điểm.
b/ Khi kiểm nghiệm thực tế nối Hub vào wifi nhưng một câu hỏi đạt ra là người khác cũng có mật khẩu wifi vật có phải là họ cũng sẽ điều khiển được hệ thống đèn của nhà chúng ta không?
Trả lời
Câu trả lời là không. Chỉ khi bạn nhấn kết nối vào Hub thì bạn mới có quyền truy cập vào hệ thống, còn khi bạn không kết nối, tức nhấn vào hub thì bạn không thể kết nối hay điều khiển được hệ thống. Điều này chứng minh lại một lần nữa Zigbee có tính bảo mật tốt.
c/ Tại sao ZigBee lại tồn tại nhiều dải tần??
Tùy thuộc vào mỗi khu vực mà ZigBee có những dải tần khác nhau. Dải tần mà ZigBee sử dụng là dải tần tự do không cần phải xin phép, ở mỗi dải tần tự do tương ứng với các khu vực địa lý khác nhau trên thế giới do vậy nên ZigBee tồn tại nhiều dải tần khác nhau.
Kết luận
Mạng cảm nhận không dây gồm số lượng lớn các thiết bị có khả năng cảm nhận và truyền thông không dây. Việc xác định chuẩn 802.15.4 có ý nghĩa quan trọng trong việc xác định không gian ứng dụng, thiêt kế mạng cảm nhận không dây. Thông qua đó ứng dụng cụ thể trong y tế cho mạng cảm nhận không dây.
Truyền thông không dây ngày càng có vai trò quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp hiện nay. Trong số đó, tính linh động, khả năng mở rộng và khả năng hoạt động ổn định là những ưu điểm khiến ZigBee trở nên vượt trội so với các giao thức truyền thông phổ biến khác, đặc biệt đối với một hệ thống điều khiển/giám sát công nghiệp. Với những hệ thống đòi hỏi thời gian thực, ZigBee sẽ phù hợp cho chức năng giám sát. Còn ở những hệ thống chấp nhận được độ trễ nhỏ (10ms mỗi chặng), ZigBee trở nên hữu dụng cả ở tầng giám sát và tầng điều khiển. Zigbee là một chuẩn giao tiếp còn khá mới và chưa được sử dụng nhiều ở Việt Nam. Tuy nhiên trên thế giới chuẩn này đang được quan tâm và phát triển rất mạnh mẽ. Dự báo trong những năm tới các chíp hỗ trợ chuẩn này sẽ tăng đột biến. Ta nên nghiên cứu và tìm hiểu dần về công nghệ mới này!!
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Việt Tùng, ngƣời đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong cả quá trình làm đồ án.
Tài liệu tham khảo:
1. Implementing ZigBee™ in Existing Industrial Automation Networks, Sensors Expo 2005 2. Hochschule Ostwestfalen-Lippe, Wireless Automation Systems: Optimizing Reliability, Security and Coexistence, 2008.
3. Archana R. Raut et al., ZigBee: The Emerging Technology in Building Automation, International Journal on Computer Science and Engineering (IJCSE).
4. Andreas Wettergren, ZigBee in Industry, 2007.
5.http://www.zigbee.org/About/AboutTechnology/ZigBeeTechnology.aspx 6. http://www.wisegeek.org/what-is-zigbee.htm 7.https://smarthomekit.vn/den-philips-hue-set- up/?fbclid=IwAR1EkIsOlXkg3EYRvdlFUFfDhcqaMQIK1epD6HikOrVunBm9Nf8BRlMcI3 Y 8.http://kinglock.vn/zigbee 9.https://zigbeeresearch.wordpress.com/2013/06/20/chuan-truyen-thong-zigbee-ieee-802-15- 4/ 10. https://www.sciencedirect.com/topics/computer-science/zigbee-coordinator 11. https://www.academia.edu/7709377/Nh%C3%B3m_2._CNDVK1._VAA_ZIGBEE_IEEE_8 02.15.4?auto=download 12. https://www.academia.edu/7709377/Nh%C3%B3m_2._CNDVK1._VAA_ZIGBEE_IEEE_8 02.15.4?auto=download