ZigBee

ZigBee és un protocol de comunicacions sense cables via ràdio-freqüència (xarxa sense fil). Està dirigit al sector domèstic (domòtica), edificis terciaris (immòtica) i a ciutats (urbòtica: xarxa d'àrea metropolitana). ZigBee està basat en la norma IEEE 802.15.4 i destinat a crear xarxes d'àrea personal de baixa potència i baixa velocitat de transmissió de dades. ZigBee és mantingut per l'organització ZigBee Alliance. Aquest protocol pot ésser emprat en la Internet de les coses.

ZigBee

Tipus	protocol de xarxa d'ordinadors i especificació
Fitxa
Autor	www.zigbee.org
Llengua	Anglès
Publicació	Internacional, 1990
Editor	ZigBee alliance
Dades i xifres
Gènere	Protocol de comunicacions
Altres
Lloc web	zigbee.org

Fig.1 Capes del protocol ZigBee.

Introducció

Característiques principals del protocol ZigBee :

1. Orientat a dispositius de baix cost, curt abast (100m en camp obert) i baix consum d'energia (ideal per a dispositius a bateria).
2. Baixa potència d'emissió segons normativa del Institut Europeu de Normes de Telecomunicació ETSI 300 220.
3. Utilitza una banda sense llicència ISM.
4. Empra una topologia de Xarxa en Malla per a aconseguir un abast més llarg.
5. És un protocol totalment obert, programari lliure :
   1. Avantatge : hi ha molts proveïdors del maquinari i, per tant, el cost pot ser molt baix.
   2. Desavantatge : aquesta llibertat d'implementació fa que hi hagi molts problemes de compatibilitat entre els diferents fabricants.

Història

El protocol ZigBee va ser concebut per l''aliança ZigBee l'any 1990 (organització sense ànim de lucre).

La norma IEEE 802.15.4-2003 ZigBee fou ratificada el desembre del 2004.

L'aliança ZigBee^[1] va anunciar va anunciar la versió ZigBee 2004 el juny del 2005.^[2]

ZigBee PRO Arxivat 2016-11-13 a Wayback Machine.,^[3] conegut com a ZigBee 2007, va sortir l'octobre del 2007.^[4]

ZigBee 3^[5][6] va sortir el novembre del 2014.

El maig del 2021, l'aliança ZigBee va canviar de nom a Connectivity Standards Alliance (CSA)^[7]

Arquitectura

ZigBee s'estructura en les següents capes, veure Fig.1 :^[4]

• Capa física (PHY) definida per la norma IEEE 802.15.4
• Capa d'enllaç de dades (MAC) definida per la norma IEEE 802.15.4
• Capa de xarxa definida per l'especificació ZigBee.
• Capa d'aplicació definida per l'especificació ZigBee.

Circuits integrats per a implementar ZigBee

• IC de Texas Instruments: CC2520, CC2630, CC2531, CC2533, CC2538
• IC de NXP: JN5161, JN5164, JN5168, JN5169, JN5174, JN5174,JN5178, JN5179 Arxivat 2017-01-16 a Wayback Machine.
• IC de Microchip: MRF24J40, MRF24XA Arxivat 2017-01-18 a Wayback Machine., ATSAMR21E16A, ATSAMR21E17A, ATSAMR21E17A, ATmega128RFR2, ATmega644RFR2, ATmega64RFR2, ATmega128RFA1
• IC de Silicon labs: EFR32MG, EM358x, EM359x, EM35x, EM34x
• IC de qorvo : RF6525, RF6535, RF 6545, RF6555, RF6575, RFFM6204, RFFM6205
• IC de Lapis secimonductor : ML7246, ML7266, ML7275 Arxivat 2017-01-16 a Wayback Machine.

Comparativa de paràmetres:

NA : No Aplica

IC	Transceptor CPU+Transceptor	Protocols	CPU	Flaix (màx)	RAM	E2PROM	OTA	Freqüència Cristall MHz	Seguretat	Perifèrics	E/S	Tempo- ritzadors	ADC	Consum Rx	Consum Tx	Sensibilitat Rx	Encapsulat	Consulta
CC2520	Transceptor	ZigBee 6LowPAN	NA	NA	NA	NA	NA	32	NA	NA	NA	NA	NA	18,5mA	5 dBm	-98 dBm	VQFN	2017
CC2630	CPU+Transceptor	ZigBee	ARM Cortex-M3	128KB	30K	-	Sí	48	128-bit AES	I2C I2S UART DMA RTC	10-31	12	8	5,9mA	5 dBm	-100 dBm	VQFN	2017
CC2630	CPU+Transceptor	ZigBee 6LowPAN	8051	256KB	8K	-	Sí	48	128-bit AES	USB DMA USART SPI	21	2	8	20,5mA	4,5 dBm	-98 dBm	QFN40	2017
CC2531	CPU+Transceptor	ZigBee 6LowPAN	8051	256KB	8K	-	No	24	128-bit AES	USB DMA USART SPI	19	2	8	20mA	4,5 dBm	-98 dBm	QFN40	2017
CC2533	CPU+Transceptor	ZigBee	8051	96KB	6K	-	Sí	48	128-bit AES	USB DMA USART SPI	23	2	8	20mA	4,5 dBm	-98 dBm	QFN40	2017
CC2538	CPU+Transceptor	ZigBee	ARM Cortex-M3	512KB	32KB	-	Sí	24	AES128/ 256 SHA2 ECC 128/ 256 RSA	USB DMA USART SPI SSI I2C	32	12	8	20mA	7 dBm	-97 dBm	QFN	2017
JN5179 Arxivat 2017-01-16 a Wayback Machine.	CPU+Transceptor	ZigBee 6LowPAN	ARM Cortex-M3	512KB	32KB	4KB	Sí	32	128-bit AES	PWM UART SPI I2C	18	6	6	12,5mA	10 dBm	-96 dBm	HVQFN40	2017
ATmega2564RFR2	CPU+Transceptor	ZigBee	RISC	256KB	32KB	8KB	Sí	16	AES	PWM RTC USART SPI	35	6	7	10,1mA	3,5dBm	-100 dBm	48 QFN	2017
EFR32MG	CPU+Transceptor	ZigBee 6LowPAN Thread Bluetooth LE	ARM Cortex-M4	256KB	32KB	-	Sí	40	AES256/128 Hardware Crypto Accelerator with ECC, SHA-1, SHA-2	UART SPI IrDA I2S RTC DMA I2C	31	7	1	9,8mA	19,5 dBm	-94 dBm	48 QFN	2017
EM358x	CPU+Transceptor	ZigBee Thread	ARM Cortex-M3	512KB	32KB	-	Sí	12	AES 128 hardware encryption engine with true random number generator	UART SPI USB DMA TWI	32	2	1	27mA	8 dBm	-100 dBm	48 QFN	2017

Aplicacions

Aplicacions d'àmbit domèstic i terciari a data 18/05/2017 :

1. Sistema Philips Hue.
2. Sistema IKEA tradfri Arxivat 2017-02-05 a Wayback Machine..
3. Sistema OSRAM Lightify.
4. Sistema ABB light-link.
5. Sistema JUNG.
6. Sistema GIRA light link. Arxivat 2017-02-05 a Wayback Machine.
7. Sistema GE link. Arxivat 2016-10-22 a Wayback Machine.
8. Sistema Lutron. Arxivat 2016-11-04 a Wayback Machine.
9. Sistema Legrand Arteor. Arxivat 2016-12-02 a Wayback Machine.
10. Sistema Legrand Céliane^[8][9]
11. Sistema Samsung Smarthings

Vegeu també

• Altres tecnologies per la IoT (internet de les coses):
  • De banda ISM lliures: Thread, Z-Wave, 6LowPAN, Bluetooth LE, Wi-Fi, IQRF, Xarxa en malla Bluetooth
  • De Banda Estreta: SigFox, NB-IoT
  • De Banda Ampla: LoRaWAN, RPMA^[10]