Tên gọi ZigBee đƣợc xuất phát từ cách mà các 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 “honey Bee”. Tên của công nghệ này đƣợc hình thành từ việc ghép hai chữ cái đầu với nhau. 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.
Công nghệ ZigBee là công nghệ truyền tin sử dụng sóng vô tuyến ở dải tần không đăng ký ISM (Industrial, scientific and medical) dành riêng cho các ứng dụng công nghiệp, khoa học và y tế. Tần số 2.4 GHz hầu hết các quốc gia trên thế giới, tần số 915 MHz ở Mỹ và Nhật, tần số 868 MHz ở châu Âu. Tốc độ dữ liệu đạt 250 Kbps ở 2.4 GHz, 40 kbps ở 915 MHz và 20 kbps ở 868 MHz.
Hình 2.1. Băng tần của chuẩn Zigbee.
28 PHY (MHz) Băng tần (MHz) Tốc độ chip (kchips/s) Kiểu điều chế Tốc độ bit (kb/s) Tốc độ ký tự (ksymbol/s) Dạng ký tự 868 868-868,6 300 B-PSK 20 20 Nhị phân 915 902-928 600 B-PSK 40 40 Nhị phân 2450 2400-2486.5 2000 QPSK 250 62.5 Hệ 16
Bảng 2.1. Băng tần và tốc độ dữ liệu của chuẩn Zigbee
Các kênh truyền và tần số của Zigbee:
Tần số trung tâm (MHz) Số lƣợng kênh (N) Kênh 868 1 0 915 10 1 - 10 2450 16 11 - 26
Bảng 2.2. Các kênh truyền và tần số của Zigbee
ZigBee là một tiêu chuẩn mở toàn cầu đƣợc xây dựng trên chuẩn IEEE 802.15.4 MAC/PHY. ZigBee định nghĩa một lớp mạng ở trên những lớp của 802.15.4 để hỗ trợ khả năng nâng cao định tuyến mạng lƣới. Chuẩn ZigBee đƣợc phê chuẩn 1.0 đƣợc phê chuẩn vào ngày 14 tháng 12 năm 2004 và trở thành thành viên của ZigBee Alliance. Đến nay thì các đặc tính kỹ thuật của ZigBee thì vẫn đƣợc bổ sung thêm. ZigBee ra đời và đƣợc phát triển ứng dụng trong các lĩnh vực: nhà tự động (home automation), năng lƣợng thông minh (smart energy) các ứng dụng viễn thông và giám sát y tế.
Đặc điểm của công nghệ ZigBee là tốc độ truyền tin thấp, tiêu hao ít năng lƣợng, chi phí thấp, và là giao thức mạng không dây hƣớng tới các ứng dụng điều khiển từ xa và tự động hóa. Mục tiêu của công nghệ ZigBee là nhắm tới việc truyền tin với mức tiêu hao năng lƣợng nhỏ và công suất thấp cho những thiết bị chỉ có thời gian sống từ vài tháng đến vài năm mà không yêu cầu cao về tốc độ truyền tin nhƣ Bluetooth.
29
So sánh chuẩn Zigbee với chuẩn Bluetooth:
Đặc tính ZigBee Bluetooth
Tiêu thụ công suất 10mA 100mA
Giá thành (năm 2005) 1,1 $ 3 $
Độ nhạy -92dbm -62dbm
Độ linh hoạt 65536 nút
(trong sơ đồ sao)
7 nút (trong sơ đồ sao)
Độ an toàn 128 bit mã hóa 64/128 bit mã hóa
Vùng làm việc Hiệu quả ở 10 - 75m Hiệu quả ở < 10m
Bảng 2.3. Bảng so sánh chuẩn Zigbee với chuẩn Bluetooth.
Một điều nổi bật là ZigBee có thể dùng đƣợc trong các mạng mắt lƣới (mesh network) rộng hơn là sử dụng công nghệ Bluetooth. Các thiết bị không dây sử dụng công nghệ ZigBee có thể dễ dàng truyền tin trong khoảng cách 10-75(m) tùy thuộc và môi trƣờng truyền và mức công suất phát đƣợc yêu cầu với mỗi ứng dụng. Về khả năng tiêu thụ điện, các module sử dụng chuẩn ZigBee sẽ có tuổi thọ từ 6 tháng đến 2 năm nếu sử dụng đôi pin AA. ZigBee có khả năng kết nối với hơn 65000 nút.