13
ZigBee технологиясы радиоинтерфейстердің бос қалған қуысын құрылғыларды
және техникалық мінездемелері жоғарғы технологиямен қарызға алып
толтырды және оған сәйкес қымбат , немесе шешімнің , әртүрлі өндірушілердің
электрондық компоненттері жеке микросхемалардағы радиотрансиверде
базаланады, өз астында мықты стандартталған базасы жоқ.
Қарапайым тапсырмаларды шешу үшін немесе жеке протоколдарды құру
және ақпараттық ағымдарды персоналды сымсыз желілер үшін құру
өндеушілер амалсыздан көптеген шығындар жасауға мәжбүр болды, бұйымның
ақырғы құны мен дайын бұйымның нарыққа шығатын уақыты туралы білінді.
Нәтижесінде өнімге деген сұраныс пен нарықтың қызығушылығы жиі жоғала
бастады.
ZigBee/802.15.4
жалғыз
стандартталған
сымсыз
байланыс
технологиясы болып табылады, басында мониторингінің келесі ұсыныстары
мен бақылауға көзделген болатын, кейін көрсеткіштердің белгіленген желілері,
азтұтыну жүйелеріне арналған сымсыз желілер жазылған күйде коммерциялық,
өндірістік және үй автоматикасында қолданыла бастады:
– жарықтандырудың басқару жүйесі (өнеркәсіптер, муниципальды және
үйлер үшін);
– өндірістік, үй автоматикасы және басқару (жылыту, желдету және
ауаны тазарту (ОВК), қосалқы құрылғылар және жабдықтар);
– тұтыну электроникасы (мультимедия / көңіл жадырататын жүйелер,
портативтік электроника), тұрмыстық техника (кір жуғыш машина, кофе
қайнатқыштар, салқындатқыштар, ауадағы сүзгілер және т.б.);
– дербес компьютерді жабдықтау (тышқан, пернетақта, джостиктар және
т.б.)
– дабыл және қауіпсіздік жүйелері, апаттық хабарлаулар, рұқсат бақылау
жүйелері, контактсыз кілттер, түтін, газ, қозғалыстар, жалынның,
температураның қысымның және т.б. көрсеткіштері;
– емделушінің диагностикасын тексергенде қолданылатын дәрігерлік
құрылғы, спортшының қал-жағдай мониторингі, биодатчиктер;
– шет басқарулар және технологиялық процестерді бақылау, қозғалушы
аппраттарды,
станоктарды,
өнеркәсіп
жабдықтарын,
тоңазытқыш
құрылғыларын басқару, ақпараттарды дистанционды жинау;
– өнеркәсіптік және порттылардың активтерінің мониторингі, логистика;
– су,
газ
және
жылумен
қамту
жүйесінің
мониторингі,
электроэнергиясын басқару және аспаптық бақылау жүйесі, тұрғын-
коммуналдық шаруашылық жүйе (ТКШ);
– ақпарат алмасудың сымсыз құрылғысы, радиомодемдер, радиоберіліс;
– автомобильдік электроника (шинадағы қысымды бақылау жүйесі,
айдап қашуға қарсылық жүйесі, идентификациялау және диагностика жүйесі)
және т.б.
ZigBee/802.15.4-ң негізгі артықшылықтарының бірі болып орнатудың
оңайлығы және осындай құрылғыларға қызмет көрсете алуы саналады. Дербес
сымсыз жазу ZigBee спецификациясының ерекшелігі: «сіз құрылғыны қораптан
аласыз, оған батареясын орнатып керекті пернесін басасыз. Содан кейін екі
14
құрылғыны пернені басқан күйдебір біріне жақындатып жасыл светодиот
жанғанша ұстайсыз». Осылайша екі құрылғының желіге қосылуы немесе
тіркеуі жасалады, мысалы, жарық сөндіргіштер арнайы лампаға. Бұл принципті
орындау ZigBee модульдерін жаңа аспаптарға және кішігірім ғимараттар (үй,
офис) жүйесіне, өнеркәсіпке ендіру ұсынылады (өнеркәсіптік зона, зауыттар)
[1].
1.2 WPAN желiлері және IEEE 802.15.4 стандарттары
Кең тарату бүгiнгi күнде сымсыз есептеуiш желiлерін құрастыруға
арналған стандарттардың келесi үш үй-iшiлерiн алды :
– IEEE 802.11 – Wireless Local Area Network (WLAN — сымсыз жергілікті
есептеуіш желілері);
– IEEE 802.15 – Wireless Personal Area Network (WPAN — сымсыз арнайы
есептеуіш желілері);
– IEEE 802.16 – Broadband Wireless Access (BWA — сымсыз кең жолақты
рұқсат).
Бiздiң алдымызда тұрған мақсат сымсыз желiлердiң стандарттарының
әрбiреуіне толық талдаулар өткiзу болып табылмайды. Негiзгi бөлiмде WPAN-
желісіне, жеке алғанда - ZigBee желiсi және жаңа IEEE 802.15.4 стандартының
дербес сымсыз желiлерiнiң туыстарына көңіл бөлiнедi. Желілік стандарттардың
туыстары 802.11 және 802.16 тек салыстыруда ғана қарастырылады.
Сымсыз дербес есептеуiш WPAN желiсi әдетте жергiлiктi жүйені әсердiң
аз радиус көлемінде ұсынылады, 15...20 метрден артық емес қашықтыққа және
дербес компьюлердiң арасындағы сымдық қосулардың алмастыруына
арналады, сонымен бiрге түрлi құрылымдар мен мультимедиа құрылымдарын
байланыстыруға арналған (ҚКП, принтерлер, факстер, сканерлер, жүйе және
тағы басқалар). Дегенмен кейбiр WPAN желiлерi - (ZigBee, Bluetooth) 100 м-ге
қашықтыққа дейiн жұмыс iстеуге қабiлеттi. IEEE 802.15.1 стандарты бiрiншi
болып есептiң мәлiметтерiн жүзеге асырылуға қабiлеттi болды. Стандарт
Bluetooth vl.x-ң спецификациясында негiзделедi және (MAC layer) ортаға
рұқсаттың деңгейін (PHY layer) және физикалық деңгейiн анықтайды. Келесi
адымдар 802.15стандартының туыстарын кеңейту, 802.11 және 802.15
класстардың құрылымдарының өзара әрекеттесуін қамтамасыз ететiн
стандартты жасауы болды. Біраз уақыттан кейін WPAN желісіндегі
құрылымдардың жылдамдығы жеткіліксіз екендігі байқалды. Ондаған және
жүздеген Мбит/с жылдамдығын өткiзу қабiлетi бар мәлiметтердiң сымсыз
арнасын құруға мүмкiндiк беретiн стандарттың өндiруiндегi қажеттiлік пайда
болды (IEEE 802.15.3). Аталған стандарттар жоғары (1-ден 200-ге Мбит/с дейін)
жылдамдықпен (дауыс, мәлiметтер, видео) мәлiметтiң үлкен көлемдерiн
тартуда өте жақсы жіберуге жақын келеді. Олардың негiзiндегі құрылымдар
мәліметтерді 10-нан 100 м-ге дейінгі қашықтықта (батареялар және
аккумуляторлардан) оқшау режимінде жұмыс iстеуге қабiлетi бар. Бұл
стандарттар (компьютерлер, есептеуiш желiлер) күнде бiз iстеп жүрген
