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Protocol ZIGBEE

 

 

  • Historique

 

 

 

  • 1998 : Dès l’arrivée des technologies sans fil Wifi et Bluetooth, les premières ébauches de réseaux de type ZigBee firent leur apparition dans le cadre d’applications où les technologies précédentes n’étaient pas utilisables.

 

 

 

  • Octobre 2004 : La ZigBee Alliance annonce que le nombre d’inscriptions a doublé pour arriver à plus d’une centaine d’entreprises dans 22 pays.

 

 

 

  • 14 Décembre 2004 : Ratification des premières spécifications de ZigBee.

 

 

 

  • Introduction:

 

 

 

  • ZigBee désigne une technologie pour la communication sans fil robuste de type WPAN qui vient compléter les offres des standards de communication bien connus.
  •   ZigBee est un protocole de communication haut niveau permettant la communication sans fil entre deux radios à consommation réduite.

 

 

 

 

  • Le protocole est basé sur la norme IEEE 802.15.4 pour les réseaux à dimension personnelle (WPAN).

 

 

 

  • La ZigBee Alliance a ratifié les spécifications de ZigBee 1.0 le 14 décembre 2004.

 

C’est quoi alliance ZigBee  

 

 

  • L’alliance de ZigBee est

 

annoncé en octobre 2004

et avait augmenté de plus 

de 100 sociétés membres

dans 22 pays.

 

  • caractéristiques du ZigBee :

 

 

 

  • longue durée de vie de batterie faible de cycle de service.
  • Support pour plusieurs topologies de réseau: étoiles, maille ..
  • jusqu’à 65000 nœuds sur un réseau.

 

 

 

  • fréquences ZigBee :

 

 ZigBee opère dans les bandes sans licence:

 

  • ISM2.4 Bande mondiale à 250kbps
  • 868 MHz Bande européenne à 20kbps
  • 915 MHZ American Band Norter à 40 kbps

 

 

 

  • produits ZigBee
  • Kits de développement
  • capteurs
  • émetteurs-récepteurs
  • modules

 

 

 

  • La pile protocolaire

 

 

 

  • La couche physique supporte la gestion des fréquences d’émission et de réception, le débit des données envoyées ou reçues, le type de modulation et le codage numérique des informations.

 

 

 

  • La couche d’accès au médium ou MAC (Medium Access Control) s’appuie sur les ressources de la couche physique. C’est la couche principale pour les aspects logiciels qui définit la façon dont un nœud du réseau pourra dialoguer (transmettre ou recevoir).

 

 

 

  • La couche réseau assure principalement les règles d’établissement d’un réseau, l’association et l’interconnexion de tous les nœuds dans le réseau, le transfert des informations entre les entités de ce réseau via une route, ainsi que la structure des messages (trames) qui seront échangés.

 

 

 

 

  • La couche application utilise les couches inférieures pour une application communicante donnée. Elle donne entre autres une signification aux informations échangées dans le réseau.

 

 

  • Implémentations:

 

La technologieZigBee prévoit deux types d’entités:

 

 

  • les entités complètes, ou FFD (Full Function Device) 

 

 

 2) les entités réduites, ou RFD (Reduce Function Device)

 

 

  • Les RFD (Reduce Function Device) sont des entités allégées dans un objectif de moindre consommation énergétique et de moindre utilisation mémoire pour le microcontrôleur. Ils sont généralement des noeuds terminaux du réseau (End-Device).

 

 

  • Les FFD (Full Function Device) implémentent la totalité de la spécification. Ils ont trois rôles possibles : coordinateurs PAN (Personal Area Network), routeur ou dispositif terminal (End-Device).

 

 

  • Topologies:

 

 

 

  • Selon les besoins de l’application, la norme IEEE 802.15.4 prévoit deux topologies : étoile (star) ou point à point (peer to peer).Le réseau formé est appelé PAN (Personal Area Network). 

 

 

 

  • De 802.15.4, la couche réseau de ZigBee permet la création de réseaux plus complexes comme les réseaux maillés (mesh) ou arborescents (tree) grâce à un routage automatique des paquets de niveau 3 (niveau réseau).

 

 

  • Dans les topologies maillées et en arbres, le « Zigbee coordinator » à en charge de démarrer le réseau et d’en choisir certains paramètres clés. 

 

 

 

  • ce réseau pouvant être étendu a l’aide de routeurs Zigbee (FFD).Les réseaux maillés permettent une communication totale de pairs a pairs (peer to peer).

 

 

 

  • Dans les réseaux en arbre, les routeurs transmettent les données et contrôlent les messages en utilisant une stratégie de routage hiérarchique, ils utilisent de plus une communication de type Beacons décrite dans les spécifications de l’IEEE 802.15.4.

 

 

 

  • Ce type de topologie permet des réseaux très étendus 255 clusters comprenant chacun 254 noeuds soit : 64770 noeuds !

 

 

 

  • Dans la topologie en étoile , le réseau est contrôlé par seulement un dispositif appelé « Zigbee Coordinator ». 

 

 

 

  • C’est ce noeud coordinateur qui a en charge d’initialiser et de maintenir les autres dispositifs sur le réseau qui communiquent directement avec lui.

 

 

 

  • Profils d’application ZigBee

 

 

 

  • Profils complètes

 

 

 

  • Les produits certifiés disponibles

 

 

 

  • Profils en cours de développement

 

 

 

télécharger gratuitement cours L’alliance de ZigBee

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