ZigBee - Définition
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Introduction
ZigBee est un protocole de haut niveau permettant la communication de petites radios, à consommation réduite, basée sur la norme IEEE 802.15.4 pour les réseaux à dimension personnelle (Wireless Personal Area Networks : WPANs).
Ratifiées le 14 décembre 2004, les spécifications de ZigBee 1.0 sont disponibles auprès des membres de la communauté industrielle ZigBee Alliance.
Cette technologie a pour but la communication de courte distance telle que le propose déjà la technologie Bluetooth, tout en étant moins chère et plus simple. À titre d’exemple, les nœuds ZigBee classiques nécessitent environ 10 % du code nécessaire à la mise en œuvre de nœuds Bluetooth ou de réseaux sans fil, et les nœuds ZigBee les plus élémentaires peuvent ainsi descendre jusqu’à 2 % !
En 2005, une estimation du coût unitaire pour un nœud ZigBee a révélé un prix de 1,10 $ par unité dans le cadre d’une production en très grand nombre. Il faut ajouter le prix du microcontrôleur qui commande le circuit, ce qui augmente légèrement le prix. À titre de comparaison, la technologie Bluetooth, lancée en 1998, annonçait à cette époque un prix unitaire de production compris entre 4 et 6 $, maintenant redescendu à moins de 3 $.
Zigbee par rapport à d'autres protocoles sans fil
| Protocole | Zigbee | Bluetooth | Wi-Fi |
|---|---|---|---|
| IEEE | 802.15.4 | 802.15.1 | 802.11a/b/g/n/n-draft |
| Besoins mémoire | 4-32 Kb | 250 Kb + | 1 Mb + |
| Autonomie avec pile | Années | Jours | Heures |
| Nombre de nœuds | 65 000+ | 7 | 32 |
| Vitesse de transfert | 250 Kb/s | 1 Mb/s | 11-54-108-320 Mb/s |
| Portée | 100 m | 10-100 m | 300 m |
Applications
La spécification initiale de ZigBee propose un protocole lent dont le rayon d’action est relativement faible, mais dont la fiabilité est assez élevée, le prix de revient faible et la consommation considérablement réduite.
On retrouve donc ce protocole dans des « environnements embarqués » où la consommation est un critère de sélection. Ainsi, la domotique et les nombreux capteurs qu’elle implémente apprécie particulièrement ce protocole en plein essor et dont la configuration du réseau maillée se fait automatiquement en fonction de l’ajout ou de la suppression de nœuds. On retrouve aussi ZigBee dans les contrôles industriels, les applications médicales, les détecteurs de fumée et d’intrusion.
Les nœuds sont conçus pour fonctionner plusieurs mois (jusqu’à dix ans pour les moins consommant) en autonomie complète grâce à une simple pile alcaline de 1,5 V.
Historique
- 1998 : Dès l’arrivée des technologies sans fil Wi-Fi 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. En particulier, de nombreuses recherches ont été menées sur des réseaux s’organisant automatiquement et composés de petites radios. La technologie Bluetooth a beaucoup inspiré le protocole ZigBee.
- Mai 2003 : Le standard IEEE 802.15.4 est annoncé (souvent associé à tort au protocole ZigBee).
- Eté 2003 : Philips semiconductors décide d’abandonner le regroupement autour de ZigBee au sein de la ZigBee Alliance. C’est un coup dur pour le projet qui ne bénéficie plus du soutien de ce grand groupe.
- 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.
- 13 Juin 2005 : La ZigBee Alliance publie les premières spécifications officielles de la version ZigBee 1.0 qui sont désormais disponibles en libre téléchargement.
