Zigbee

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Centro Universitário da FEI










Rede sem fio ZIGBEE










Trabalho de Princípios de Comunicação II































Nome: Diego Alves

Professor: Marco Antônio

Data:18/06/2012

O que é o ZigBee

O ZigBee é um padrão desenvolvido por grandes empresas de tecnologia, formando oZigBee Alliance, que tinham um comum propósito de desenvolver um sistema de comunicação sem fio em torno de um padrão de comunicação simples e robusto.

Utiliza-se o ZigBee em aplicações não muito complexas que necessitam de um baixo consumo de energia, baixas taxas de transferência e baixo custo na implementação.

O ZigBee utiliza a norma IEEE 802.15.4, como camada física e camadade acesso ao meio, onde é proposta uma comunicação de dispositivos sem fio com uma baixa taxa de transferência em uma rede de área pessoal.




Camada Física

A camada física tem a responsabilidade de tratar a transmissão de dados brutos por meio de um canal de comunicação. Para isso, torna-se necessário definir vários parâmetros, como, por exemplo, a modulação e a taxa detransferência, necessários para a transmissão dos dados.

O IEEE 802.15.4 disponibiliza algumas faixas de frequência, que são aplicadas por determinada região. A mais usada em todo o mundo é a faixa de frequência 2400-2483.5MHz, com taxa de 250Kbps. A modulçao também varia de acordo om a região.

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Camada de MAC

A camada de acesso ao meio (MAC) tem três responsabilidades:Gerenciar o acesso ao canal, sincronização de beacons (baliza) e validação/reconhecimento do quadro de associação/desassociação de dispositivos na rede. Ainda, existem dois métodos para acesso ao canal: Método de contenção e método de livre de contenção.

No método de contenção, o dispositivo começa a transmitir imediatamente se o canal estiver livre, utilizando o mecanismo CSMA-CA, que possuiem algumas vezes um tempo de contenção para iniciar a transmissão dos dados.

No método de livre de contenção, o coordenador do PAN define um intervalo de tempo para cada dispositivo. Esse intervalo (GTS) permite que o dispositivo realize a transmissão sem a necessidade do CSMA-CA, sem a necessidade da contenção. No entanto, é preciso que todos os dispositivos da rede estejam sincronizadospara que o método funcione. Isso é feito através de um pacote especial de controle chamado beacon, que é enviado pelo coordenador.

A grande vantagem do ZigBee é no funcionamento ‘livre de contenção’, também conhecido como beaconned, já que há uma grande economia de energia. Os dispositivos que não estão sendo usados ficam em modo “sleep”, enquanto não estiver no seu determinado slot. No método decontenção, os dispositivos do tipo roteador estão sempre ativos, impossibilitando o modo “sleep”.



Camada de aplicação

A camada de aplicação é a camada de mais alto nível do da especificação ZigBee. Ela é dividida em três elementos: sub-camada de suporte a aplicação (APS), Aplication Framework e ZigBee Device Object.

A sub-camada de suporte a aplicação (APS) fornece uma interfaceentre a camada de rede e aplicação. Por ela é gerenciada a tabela de ligação, mantendo uma base de dados com dispositivos conectados na rede. Ela também realiza a comunicação entre os dispositivos da mesma rede. Para isso ela realiza a fragmentação e remontagem dos dados, além dos serviços de segurança.

O Application Framework é o ambiente onde são alocados os objetos de aplicação ZigBee. Essesobjetos possuem funções que são definidas pelo fabricante, incluindo primitivas de serviço de dados como request, response, confirm. Cada dispositivo ZigBee possui inúmeros objetos, cada um com um tipo (profile) diferente de aplicação específica. É possível armazenar até 240 objetos em um dispositivo ZigBee.



O ZigBee Device Object (ZDO) implementa o profile do dispositivo proporcionando...
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