Zigbee — kam quvvat sarflaydigan, qisqa masofali simsiz aloqa protokoli. U asosan smart home, IoT, sensor tarmoqlari va avtomatlashtirish tizimlarida ishlatiladi.
Zigbee qurilmalari radiochastota orqali bir-biri bilan aloqa qiladi. U Wi-Fi kabi yuqori tezlikdagi internet aloqasi uchun emas, balki kichik hajmdagi ma’lumotlarni kam energiya bilan uzatish uchun mo‘ljallangan.
Vazifasi
Zigbee qurilmalar orasida ishonchli va kam quvvatli simsiz aloqa yaratish uchun ishlatiladi.
Zigbee quyidagi holatlarda qo‘llanadi:
- smart home tizimlari;
- aqlli lampalar;
- harakat sensorlari;
- eshik va deraza sensorlari;
- aqlli rozetkalar;
- termostatlar;
- xavfsizlik tizimlari;
- sanoat sensorlari;
- IoT tarmoqlari;
- masofadan boshqaruv qurilmalari.
Masalan, aqlli harakat sensori Zigbee orqali smart home hub’ga signal yuboradi. Hub esa shu signal asosida chiroqni yoqishi yoki bildirishnoma yuborishi mumkin.
Zigbee qanday ishlaydi?
Zigbee qurilmalari odatda bitta tarmoq ichida ishlaydi. Bu tarmoqda qurilmalar bir-biri bilan to‘g‘ridan-to‘g‘ri yoki boshqa qurilmalar orqali aloqa qilishi mumkin.
Oddiy jarayon:
- Zigbee hub yoki coordinator tarmoqni yaratadi;
- sensor, chiroq yoki rozetka tarmoqqa ulanadi;
- qurilma ma’lumotni radio signal orqali yuboradi;
- signal hub yoki boshqa Zigbee qurilma orqali uzatiladi;
- hub ma’lumotni smart home ilovasi yoki internet xizmatiga yetkazadi.
Zigbee tarmog‘i ko‘p hollarda mustaqil ishlaydi, internetga chiqish esa hub orqali amalga oshiriladi.
Coordinator
Coordinator — Zigbee tarmog‘ini yaratadigan va boshqaradigan asosiy qurilma. Har bir Zigbee tarmog‘ida odatda bitta coordinator bo‘ladi.
Coordinator vazifalari:
- Zigbee tarmog‘ini yaratish;
- yangi qurilmalarni tarmoqqa qo‘shish;
- tarmoq manzillarini boshqarish;
- qurilmalar orasidagi aloqani tashkil qilish;
- internet yoki smart home platformasi bilan bog‘lanish.
Smart home hub ko‘pincha Zigbee coordinator vazifasini bajaradi.
Router qurilma
Zigbee’da router qurilma signalni boshqa qurilmalarga uzatib bera oladigan qurilmadir. Bu oddiy internet router bilan bir xil tushuncha emas, balki Zigbee tarmog‘i ichidagi rol hisoblanadi.
Router qurilmalar quyidagi vazifalarni bajaradi:
- signalni boshqa Zigbee qurilmalarga uzatish;
- mesh tarmoqni kengaytirish;
- coordinator bilan uzoqdagi qurilma o‘rtasida vositachi bo‘lish;
- tarmoq barqarorligini oshirish.
Odatda elektr tarmog‘iga doimiy ulangan Zigbee qurilmalar router vazifasini bajara oladi. Masalan, aqlli rozetka yoki aqlli chiroq.
End device
End device — Zigbee tarmog‘idagi oddiy qurilma. U ma’lumot yuboradi yoki qabul qiladi, lekin odatda boshqa qurilmalar uchun signal uzatib bermaydi.
End device misollari:
- harakat sensori;
- eshik sensori;
- harorat sensori;
- namlik sensori;
- tugma;
- batareyali pult;
- suv oqishi sensori.
End device qurilmalar ko‘pincha batareya bilan ishlaydi va energiyani tejash uchun ko‘p vaqt uyqu holatida bo‘ladi.
Mesh tarmoq
Zigbee’ning muhim xususiyatlaridan biri — mesh tarmoq bilan ishlashi. Mesh tarmoqda qurilmalar signalni bir-biriga uzatib, tarmoq qamrovini kengaytiradi.
Mesh tarmoqda:
- bitta qurilma signalni boshqasiga uzatishi mumkin;
- uzoqdagi qurilma coordinatorga bevosita ulanmasdan, oraliq qurilmalar orqali aloqa qiladi;
- qurilmalar soni ko‘payganda tarmoq qamrovi kengayishi mumkin;
- bitta yo‘l ishlamasa, signal boshqa yo‘l orqali borishi mumkin.
Masalan, uzoq xonadagi sensor hub’ga to‘g‘ridan-to‘g‘ri ulanmasa, signal yaqinroq aqlli rozetka orqali uzatilishi mumkin.
Zigbee chastotasi
Zigbee turli hududlarda turli chastota diapazonlarida ishlashi mumkin. Eng keng tarqalgan diapazon — 2.4 GHz.
Zigbee ishlatadigan chastotalar:
- 2.4 GHz — global miqyosda keng ishlatiladi;
- 868 MHz — ayrim Yevropa hududlarida ishlatiladi;
- 915 MHz — ayrim Amerika hududlarida ishlatiladi.
2.4 GHz diapazonida Zigbee Wi-Fi va Bluetooth bilan bir radio muhitda ishlashi mumkin. Shu sababli interferensiya yuzaga kelishi ehtimoli bor.
Zigbee va Wi-Fi farqi
Zigbee va Wi-Fi ikkalasi ham simsiz texnologiya, lekin ularning maqsadi farq qiladi.
- Zigbee kichik ma’lumotlarni kam quvvat bilan uzatadi;
- Wi-Fi yuqori tezlikdagi internet va katta hajmdagi ma’lumotlar uchun ishlatiladi;
- Zigbee smart home va sensor tarmoqlarida ko‘p uchraydi;
- Wi-Fi telefon, noutbuk, televizor va kompyuterlarda keng ishlatiladi;
- Zigbee mesh tarmoqni qo‘llab-quvvatlaydi;
- Wi-Fi odatda router yoki access point atrofida ishlaydi;
- Zigbee batareyali qurilmalar uchun qulay;
- Wi-Fi ko‘proq energiya sarflashi mumkin.
Masalan, video kamera Wi-Fi orqali ishlashi mumkin, oddiy harakat sensori esa Zigbee orqali ishlashi qulayroq bo‘ladi.
Zigbee va Bluetooth farqi
Zigbee va Bluetooth qisqa masofali simsiz aloqa texnologiyalari hisoblanadi, lekin ular turli vazifalarda ishlatiladi.
- Zigbee ko‘p sonli IoT qurilmalar tarmog‘i uchun mo‘ljallangan;
- Bluetooth odatda qurilma-qurilma aloqasi uchun ishlatiladi;
- Zigbee mesh tarmoq orqali qamrovni kengaytira oladi;
- Bluetooth quloqchin, klaviatura, sichqoncha va telefon aloqasida ko‘p ishlatiladi;
- Zigbee sensorlar va smart home tizimlarida keng tarqalgan;
- Bluetooth audio va qisqa masofali ulanishlarda ko‘p qo‘llanadi.
Bluetooth Low Energy ham kam quvvat sarflaydi, lekin Zigbee ko‘p qurilmali mesh sensor tarmoqlarida alohida o‘rin tutadi.
Zigbee hub
Zigbee hub — Zigbee qurilmalarni boshqaradigan markaziy qurilma. Hub Zigbee tarmog‘i bilan internet yoki smart home ilovasi o‘rtasida ko‘prik vazifasini bajaradi.
Zigbee hub orqali quyidagilar bajariladi:
- yangi qurilma qo‘shish;
- qurilmalarni boshqarish;
- avtomatlashtirish qoidalarini yaratish;
- sensorlardan ma’lumot olish;
- chiroq, rozetka yoki termostatni boshqarish;
- internet orqali masofadan kirish;
- smart home platformasi bilan integratsiya qilish.
Masalan, foydalanuvchi telefon ilovasidan Zigbee chiroqni yoqadi. Buyruq internet orqali hub’ga boradi, hub esa Zigbee orqali chiroqqa signal yuboradi.
Smart home tizimlarida ishlatilishi
Zigbee smart home tizimlarida keng ishlatiladigan protokollardan biri hisoblanadi. U ko‘p sonli kichik qurilmalarni bitta tarmoqda ulash imkonini beradi.
Zigbee ishlatiladigan smart home qurilmalari:
- aqlli lampalar;
- aqlli rozetkalar;
- harakat sensorlari;
- eshik va deraza sensorlari;
- tugmalar;
- termostatlar;
- suv oqishi sensorlari;
- parda boshqaruv qurilmalari;
- signalizatsiya tizimlari;
- smart switchlar.
Zigbee qurilmalar avtomatlashtirish ssenariylarida birgalikda ishlashi mumkin. Masalan, eshik ochilganda chiroq yoqilishi yoki harakat aniqlanganda bildirishnoma yuborilishi mumkin.
Xavfsizlik
Zigbee tarmog‘ida qurilmalar o‘zaro shifrlangan aloqa qilishi mumkin. Bu smart home va IoT tizimlarida ruxsatsiz boshqaruvni kamaytirishga yordam beradi.
Zigbee xavfsizligida quyidagi tushunchalar uchraydi:
- network key;
- device key;
- pairing;
- authentication;
- encryption;
- trust center;
- coordinator;
- firmware update.
Qurilma tarmoqqa qo‘shilganda pairing jarayoni bajariladi. Shu jarayonda qurilma Zigbee tarmog‘iga ruxsat bilan ulanadi.
IoT’dagi o‘rni
Zigbee IoT tizimlarida kichik sensorlar, boshqaruv qurilmalari va avtomatlashtirish elementlarini bog‘lash uchun ishlatiladi.
IoT’da Zigbee quyidagi imkoniyatlarni beradi:
- kam quvvat sarfi;
- mesh tarmoq;
- ko‘p qurilmali aloqa;
- kichik ma’lumot paketlari;
- sensorlardan muntazam ma’lumot olish;
- lokal tarmoq ichida ishlash;
- smart home avtomatlashtirish.
Zigbee internet protokoli emas, lekin hub yoki gateway orqali internet xizmatlari bilan bog‘lanishi mumkin.
Bog‘liq tushunchalar
IoT, Smart home, Wi-Fi, Bluetooth, Radiochastota, Interferensiya, Mesh network, Sensor, Hub, Router, Gateway, Encryption