25
2 Zigbee сымсыз желісінің технологиясы
2.1 ZigBee технологиясының негізгі қолдану принциптері
ZigBee – (бренд атауы бал араларының ұяларында өз-өздерін ұстауына
қарай, ұялы топологияның тәжірибеде қолданылуы) жоғары деңгейлі
байланыс хаттамаларын теруге арналған, модильді телефонмен қысқа
толқынды диапазон радитолқыны арқылы байланысқан сымсыз наушник
тәрізді дербес сымсыз желілерге арналған IEEE 802.15.4-2006стандартына
негізделген кішігірім, аз қуатты цифрлы радиоларда қолдануға арналған жүйе.
ZigBee желі қауіпсіздігі мен батареяның ұзақ жұмысын талап ететін
радиожиілікті қосымшаларға арналған.
ZigBee– ұялы топологиядағы сымсыз желіге арналған аз қуатты, арзан
стандарт. Арзан баға технологияны басқару мен бақылауға арналған сымсыз
қосымшаларға кең пайдалануға мүмкіндік береді де аз қуаттылық кішкентай
батареяларға ұзақ қызмет уақытын сыйлайды. ZigBee ұйымы – ZigBee-і-дің
стандарттаушы мүшесі болып табылады. Және ол алғашқы топтама
өндірушілеріне қосуға жарамды өнім жасауға болатын қосымшалар профилін
де жариялайды.
ZigBee мақсаты – бұл қымбат емес, өзін-өзі ұйымдастырушы ұялы
топологиядағы кең ауқымды сұрақтардың шешімі болатын желі құру. Желі
кәсіпорын басқаруында, іштей орнатылған датчиктерде, медициналық
деректер жинауда, қауіп немесе түтін жайында хабар беруде құрылыс пен уй
автоматтандыруында және т.б. қолданылуы мүмкін. Нәтижесінде құрылған
желі өте аз энергия тұтынады – жеке құрылғылар,ZigBee сертификатының
деректеріне жүгінсек энергобатареяларға 2 жыл уақыт жұмыс істеуге
мүмкіндік береді.
Типтік қолданылу аймақтары:
үй ойын-сауық және басқарылуы – рационалды жарықтандыру, ілгері
температуралық бақылау, күзет және қауіпсіздік, фильмдер мен әуен;
үйдегі – энергия мен су датчигі, энергияны саралау, түтіндену мен өрт
датчигі, қатынау мен сөзалмасу датчиктерінен хабарландыру;
мобильді қызмет – мобильді төлем, саралау мен бақылау, қатынауды
бақылау және күзету, денсаулықты қадағалау және телекөмек;
комерциялық құрылыс – энергияны қадағалау,HVAC, жарық,
қатынауды бақылау;
өнеркәсіптік құрылғылар – жұмыс барысын бақылау, кәсіптік
құрылғылар, мүлік пен энергияны басқару.
ZigBee технологиясының негізгі ерекшелігі болып, оның қатыстық
төмен энерготұтыну кезінде сымсыз желінің қарапайым топологияларын
(«нүкте-нүкте» және «жұлдыз») ғана емес, онымен қоса сымсыз желінің
күрделі, хабарлардың қайта қалпына келтірілуі мен маршруттауы бар ұялы
топологияларында жұмыс істей алады.
26
2.2 ZigBee архитектурасы
ZigBeeқұрылғыларының үш ерекше түрі бар (2.1 сурет):
координаттауыш ZigBee – ең жауапты құрылғы, ағаш тәрізді желі
жолын құрады және басқа желілерге қосыла алады. Әр желіде бір ZigBee
координатттауышы бар. Желіні басынан қосатын да осы. Ол желі жайында
ақпаратты сақтаумен қоса, компанияның құпия сөздерін сақтайды.
маршруттауыш ZigBee – маршруттауыш басқа құрылғылардан
деректерді бере отырып, аралық маршруттау рөлін атқарады. Және ол
қосымшалардың функцияларын қоса алады.
ZigBee аяққы құрылғысы –оның функционалды жүктеулілігі оған
аналық түйінмен (не координаттауышпен, не маршруттауышпен), ақпарат
алмасуға мұмкіндік береді, бірақ басқа құрылғылардан дерек бере алмайды.
Мұндай қатынас түйінге уақытының көп бөлігін тыныштық күйде болуына
мүмкіндік беріп, батарея энергоресурсын үнемдеуге ықпалын тигізеді. ZED –
минималды жады санын талап етеді, сондықтан ZR немесе ZC қарағанда
өндірісте арзан бола алады [11].
2.1 сурет– Желі архитектурасы
ZigBee желілерінде құрылғылар әртүрлі топологияда біріге алады (2.2
сурет). Әдетте келесідей қолданылады:
27
а) жұп. Екі түйіннен тұратын ең қарапайым желі. Бір түйін желі
туындайтын координаттауыш болып табылады, басқасы роутер немесе аяққы
құрылғы ретінде орналасады.
б) жұлдыз. Бұл желілік орналасу да айтарлықтай қарапайым.
Координаттауыш топология ортасында орналасады, содан соң аяққы
құрылғылар онымен айнала шеңбер тәрізді қосылады. Жүйедегі әр хабарлама,
құрылғылар арасындағы хабарларды баыттайтын координаттауыш құрылғы
арқылы берілуі тиіс.Аяққы құрылғылар бір-бірімен тікелей қатынаса алмайды.
в) Mesh-топологиясы. В mesh-топологиясында роутер түйіндерін
координаттауыштарға толықтыру ретінде пайдаланады. Бұл құрылғылар
хабарларды өзге роутерлер арқылы керекті жолмен жібере алады. Мұнда да
координаттауыш желінің басқару құрылғысы ретінде қатысады. Ол да солай
хабарларды қайта бағыттай алады. Желі роутеры немесе координаттауышына
аяққы құрылғылар жалғана алады. Олар хабарларды жібере және
қабылдайалады, бірақ басқа түйіндердің байланысына көмекші ретінде
қатыспайды.
г) иерархиялық ағаш. Бұл – роутер, координаттауыш және аяққы
құрылғылар бірігіп иерархия құратын желі
[6]
2.2 сурет –ZigBee желілер топологиясыменолардың элементтері
