Zigbee

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  • Publicado : 12 de fevereiro de 2013
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Introdução
A rede conhecida como ZigBee, foi criada pelo IEEE em conjunto com a ZigBee Alliance. Ela foi criada com o intuito de disponibilizar uma rede de curta distância, entre dispositivos fixos ou móveis, para transmissão de dados semelhante ao Bluetooth. Entretanto, esta rede transmite dados com potência de operação extremamente baixa. Isto faz com que os dispositivos utilizando estatecnologia tenham um baixo consumo de energia, estendendo a vida útil de suas baterias.
Dessa forma a dispositivos que não necessitem de taxas de transmissão de dados tão altas quanto as permitidas pelo Bluetooth, e querem se aproveitar das características de baixo consumo podem utilizar esta tecnologia.
Quando o protocolo foi criado suas principais finalidades eram a automação e o controle remoto.Algumas das principais características são:
Diferentes frequências de operação e taxa de dados: 868 MHz e 20Kbps; 915 MHz e 40Kbps; 2.4 GHz e 250 Kbps;
Um mesmo nó pode executar diferentes papéis em uma mesma rede;
São possíveis as configurações em diversas topologias de rede;
Habilidade de se auto-organizar e auto-reestruturar.
Permite um número elevado de dispositivos conectados à  rede(máximo de 65535 dispositivos por cada dispositivo coordenador);
Alta durabilidade da bateria dos dispositivos;
Interoperabilidade, ou seja, a capacidade de se comunicar de forma transparente com outros sistemas.











O Padrão ZigBee
O padrão ZigBee foi desenvolvido para se tornar uma alternativa de comunicação em redes que não necessitem de soluções mais complexas para seucontrole, barateando assim os custos com a aquisição, instalação de equipamentos, manutenção e mão de obra. Trata-se de uma tecnologia relativamente simples, que utiliza um protocolo de pacotes de dados com características específicas, sendo projetado para oferecer flexibilidade quanto aos tipos de dispositivos que pode controlar.
A ZigBee Alliane é quem desenvolve o padrão ZigBee junto ao IEEE(Institute of Electrical and Eletronics Engineers), através da associação de várias empresas, que juntas, trabalham em conjunto para proporcionar e desenvolver tecnologias para criar um padrão de baixo consumo de energia, baixo custo, segurança, confiabilidade, e com funcionamento em rede sem fios baseado em uma norma aberta global.
O padrão 802.15.4 da IEEE ficou responsável pela criação das duascamadas mais baixas da tecnologia ZigBee, enquanto que a ZigBee Alliance trabalhava nas camadas superiores.



A camada física (PHY) do ZigBee segue o protocolo 802.15.4 e é responsável por permitir a transmissão das PDUs (Protocol Data Units), unidades de dados, através de ondas de rádio. A PHY utiliza técnica de transmissão de Seqüência Direta (DSS) que incorpora em cada bit de dado um padrão deredundância e os espalha pela largura de banda utilizada. Essa redundância permite não só que o dado seja identificado como pertencente a um determinado nó como facilita a detecção de erros.
a camada PHY foi projetada para acomodar as necessidades de interfaces de baixo custo, permitindo níveis elevados de integração. O uso da técnica de DSS permite que os equipamentos sejam muito simples,possibilitando implementações mais baratas.

A camada do Media Access Control (MAC) foi projetada para permitir topologias múltiplas com baixa complexidade, onde o gerenciamento de energia, por exemplo, não requer modos de operação complexos. O MAC também permite que um dispositivo com funcionalidade reduzida opere na rede sem a necessidade de grandes quantidades de memória disponíveis, podendocontrolar também um grande número de dispositivos sem a necessidade de colocá-los "em espera", como ocorre em algumas tecnologias sem fio.

Estrutura
Podemos identificar dois tipos de dispositivos em uma rede ZigBee, definidos pelo IEEE:
Full Function Device (FFD) - São dispositivos mais complexos e precisam de um hardware mais potente para a implantação da pilha de protocolos, conseqüentemente,...
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