Giriş: Low-Power Home Otomasyonunun Yükselişi

Modern ev giderek bağlantı tarafından tanımlanır. Akıllı termostatlardan, sesinize cevap veren ışıklara, ev otomasyon vaatlerinin rahatlığına, enerji tasarruflarına ve gelişmiş güvenlike öncelik verenlere göre, her akıllı cihazda bir iletişim protokolü vardır - bu protokolleri paylaşma ve komutları almalarını sağlar.Bu protokollerin arasında Zigbee, düşük güç için temel bir temel olarak, güvenilir ev otomasyonuna ihtiyaç duyan, yüksek bant genişliğine öncelik veren, elektrik tüketiminin maliyetine öncelik verir.

Zigbee Protokolü nedir?

Zigbee, IEEE 802.15.4 fiziksel ve MAC tabakası spesifikasyonu üzerine inşa edilmiş kablosuz bir iletişim standardıdır. öncelikle 2.4 GHz ISM bandında (dünya çapında), daha fazla alt bant (Avrupa'da 868 MHz, ABD'de 915 MHz, daha uzun menzil için. protokol verileri 20-250 kbps'ye kıyasla - Wi-Fi'ye kıyasla en yüksek seviyededir, ancak sensör okumaları için yeterli olan komutlar ve durum güncellemeleri için tipik olarak ev otomasyon.

Zigbee, düşük güç, düşük maliyet ve ağ ağı ile gelişmiştir. (şimdi, [[Dönetici Standartları Alliance[DÜDÜ:3) veya CSA) ile, uygulama profillerine açık bir şekilde odaklanarak, Zigbee 3.0, 2005 yılında ilk spesifikasyon onaylandı ve standart bir Zigbee üreticisi tarafından doğrudan bir başka cihazdan sağlanmış bir ışıkla iletişim kurabilir.

Protokol yığını dört kata bölünmüştür: fiziksel katman (PHY), medya erişim kontrolü (MAC) IEEE 802.15.4, ağ katmanı (NWK), ve uygulama katmanı (APL) içerir.

[FONT=0)Dön bağlantı: [Dönetici:2)[Dönetici Standartları Birliği)

Ev Otomasyonunda Zigbee'nin Anahtar Faydaları

Neredeyse Zero Standby Power Beauty

Zigbee'nin en çekici avantajı onun algndir.0.düşük güç tüketimi[Dönetici 1).Bir kapı sensörü (örneğin, bir kapı sensörü) iki ila üç yıl boyunca tek bir CR2032 modeline kadar çalışabilir, bu da uyanma cihazının sadece bir periyodik güncelleme gönderme veya ebeveyni düğümüne yanıt vermesidir.

Kendi kendini kınayan Meşgul Ağ

Zigbee ağları aritFLT:0)mesh topoloji[[Dönetici: 1:1) Bir ağda, her yönlendiriciye sahip bir cihazda (önemli bir akıllı fiş veya ışık bir ampul) diğer düğümlerden gelen verileri ileri sürebilir.Bu, özellikle de büyük bir koordinatörün ötesindeki tüm geniş binalarda veya daha önemlisi, bir cihaz başarısız olursa veya çevrimdışı olarak, veriler otomatik olarak geri dönüşümlü bir yol yoluyla yeniden rotalar halinde yeniden yüklenebilir.

Interoperability Across Brands

Zigbee açık bir standart olduğundan, yüzlerce üretici her hubla mükemmel şekilde çalışır (özel kümelere veya üreticiye özgü uzantılara), IKEA (Tradfri), Aqara ve Samsung (SmartThings) tüm destek Zigbee. her cihaz her bir merkezle mükemmel çalışırken (özel kümelere veya üreticiye özel uzantılara özel uzantılara) temel olabilir.

Robust Security In İnşa Edildi

Güvenlik herhangi bir IoT protokolü için önemli bir endişedir. Zigbee, [[Dönetici:0]AES-128 şifreleme[Dönetici: 1 ), ağ katmanına katılma sürecinde kullanılan ağ anahtarının düzenli olarak tekrar tekrarlanması için geliştirilmiştir.In Zigbee 3.0, güvenlik modeli, sistem imkansız olsa da, Zigbee'nin güvenlik tasarımının tipik ev otomasyon dağıtımlarına katılması sırasında kullanılır.

Gerçek Zaman Kontrolü için Düşük Latency

Zigbee cihazları doğrudan bir bulut sunucusu aracılığıyla tükenme yerine ağ geçidi üzerinden iletişim kuruyor, yerel komutlar için geç kalmış en az 100 milisaniye altında.Bu, Zigbee'yi bir geçiş yaparken anlık yanıt beklediği gibi zaman hassas uygulamalar için uygun hale getiriyor.

Akıllı Evlerde Zigbee Uygulamaları

Zigbee neredeyse her evde otomasyon cihazı kategorisinde bulunur. İşte en yaygın kullanım koşulları:

Akıllı Aydınlatma

Zigbee-kanıklı ampuller, lambalar ve dimmers, diğer profillerle birlikte en popüler akıllı ev ürünleri arasındadır.TheurFLT:0)Zigbee Light Link (ZLL)) profiller, başlangıçta tanımlanmış aydınlatma-özel komutları renk, ışık ve sahneleri tanımlamışsa, modern Zigbee 3.0 cihazlarının her iki ışık ve tonları kontrol etmesine izin verir. Kullanıcılar her iki ışık ve tonları da güneş göz önünde bulundurabilir.

İklim Kontrolü ve Enerji Yönetimi

Zigbee termostats ve sıcaklık sensörleri, hassas bir bölgenin tabanlı ısıtma ve soğutma sağlar.SEPT:0)Ecobee SmartTherestat) (bu, bir Zigbee ve radyo içeren) komutları ağdaki veya ağdaki bir yönlendiriciden alabilir.Zebee'nin şu anda enerji tüketimi ile izlemede daha az rol oynar.

Güvenlik ve Güvenlik Sensörleri

Kapı/window kontak sensörleri, hareket dedektörleri, cam kır sensörleri, duman alarmları ve su sızıntı dedektörleri, Zigbee'nin düşük gücü, her zaman ağ geçidine kadar uygun. Çünkü bu sensörler hala orta yönlendiriciler yoluyla merkeze ulaşabilir.

Akıllı Plugs ve Outlets

Akıllı fişler, mevcut bir çıkışa bağlanır ve yakınlardaki batarya destekli son cihazlar için ağ sağlarlar. Çünkü onlar ana güçlenmişlerdir, otomatik olarak hizmet vermektedirler.

Akıllı Kilitler ve Access Control

Bazı akıllı kilitler Z-Wave veya BLE kullanıyor olsa da, birçok Zigbee kilitleri var, özellikle de Yale ve Schlage gibi markalardan. Zigbee kilitleri daha geniş otomasyon rutinlerine entegre edilebilir - örneğin, duman alarmı tetiklendiğinde ön kapıyı açabilir veya otomatik olarak bir süre kilitlenebilir.

Evinizde Zigbee Cihazları Uygulamayın

Bir Zigbee tabanlı ev otomasyon sistemi kurmak birkaç temel bileşen gerektirir:

Bir Koordinatör Hub seçin

Zigbee ağının bir tane var:0)koordinatör) (aynı zamanda ağ atamaları, adresler atamaları ve mağaza güvenlik anahtarlarını yöneten bir merkez veya ağ geçidi olarak adlandırılır.

  • [FONT=0)Samsung SmartThings Hub (v2/v3) – Zigbee ve Z-Wave
  • [0]Amazon Echo Plus / Echo Show (2. gen+))[değiştir | kaynağı değiştir]
  • [FONT=0)Philips Hue Köprüsü[[DÜT:1) – Hue bbs için bir koordinatör olarak hareket eder, ancak sadece Zigbee Light Linkleri destekler
  • [FONT:0)Ana Sayfa Asistanı USB dongle (e.g., 03.03.2012:2)Conbee II) veya [[DÜDÜDÜDÜSÜDÜDÜDÜDÜSÜSÜSÜDÜSÜSÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞ

Gelişmiş kullanıcılar için, a Raspberry Pi'ye koşmak için ağ koordinatörleri (Ceff) veya KAYNAK:2) veya tam yerel operasyon (Ana Sayfa Asistan) tercih ettiğinize bağlı olarak, açık kaynak (Z-Stack) ile ağ koordinatörü olabilir.

Pairing Prosedürleri

Çoğu Zigbee cihazları ilk kez veya bir fabrika sıfırlamasından sonra çiftleme modunda girer. Merkez, sınırlı bir pencere (orta iki dakika) için sınırlı bir pencere (ortalama iki dakika) için "permit join" komutunu konur ve birçok merkez, kullanıcı tarafından bir çiftleşmeye izin verir.

Optimal Coverage için ağ planlama

Güvenilir bir ağ için, yeterince temel güçlü Zigbee cihazlarına ihtiyacınız var (routers) evde yayılabilir: bir metal kabinde veya yayıcı bir sensör ağı varsa, daha az duvarların beton olması gerekir.Eğer çoğunlukla batarya destekli bir sensör ağı varsa, bir temelin güçlü bir ağ oluşturmak için kasıtlı olarak bazı anas-güçlü bir ağ ekleyin.

Voice Asistanlar ve Platformlar ile entegrasyon

Merkez kurulduğunda, Zigbee cihazları merkezde görünüyor ve Alexa'ya maruz kalabilir, Google Asistan veya Apple HomeKit (son sık Homebridge veya Hubitat merkezi gibi bir köprü gerektirir). Routine otomasyonlar - "kapı günbatımı sonra açılırken geri dönüş" gibi - bulut bağımlıları atlatmak.

[FONT=0)Dön bağlantı: [Dönetici:2)|ZHA (ZHA) entegrasyon rehberi[Dönetici 3 )

Meydanlar ve düşünceler

Uyumluluk ve Fragmentasyon

Zigbee 3.0'nin evrensel bir içebilirlik hedefine rağmen, gerçek dünya manzarası, uzaktan bağlantı masasını destekleyen bir köprüye doğrudan bağlayabileceğinizi bulabilir.Her zaman satın almadan önce uyumluluk listelerini kontrol edin.Özel bir koordinatörü yazılımının düzgün bir şekilde çalışmasını gerektiren bir kullanıcı, ZHA veya Zigbee2MQTT ile doğrudan bağdaştıramaz.

Network Congestion ve Interference

Zigbee, Wi-Fi ve Bluetooth ile 2.4 GHz bandı paylaşıyor. Yoğun kentsel ortamlarda veya birçok kablosuz erişim noktası olan evlerde, müdahalenin paket kaybı ve retransmisyonları, yüksek lisanslama ağı gecikme ve batarya yaşamı en aza indirmek için:

  • Zigbee koordinatörünüzü en az altı feet uzakta Wi-Fi yönlendiricilerinden yerleştirin.
  • Wi-Fi kanalınızı 1, 6 veya 11 (çoğunlukla) ayarlayın ve mümkünse kanal 6'dan kaçın (Zigbee kanalları 15-20 genellikle Wi-Fi 1–6) ile örtüşür.
  • Zigbee kanallarını 25 veya 26 ülkenizin izin verdiği takdirde, bunlar daha az kalabalıktır.

Yüzlerce Zigbee cihazı olan evler için, ağ sınırlı bant genişliği ve routing masalarının tepesi nedeniyle sıkışıp yaşayabilir. Bu tür durumlarda, ağ farklı Zigbee koordinatörlerine (veya Thread/Matter kullanarak) gerekli olabilir.

Güvenlik Vulner

Zigbee'nin şifrelemesi güçlü olsa da, uygulama kusurları bulundu.TheETHFLT:0)ZigBee Light Bulb Hack) (2016), bir saldırganın, herhangi bir isim markalarında doğrulama işlemine izin vererek bir ağ üzerinden uzaktan faydalanabileceğini gösterdi.

Sınırlı Doğrudan İnternet Bağivite

Zigbee cihazları nadiren internete bağlanır; onlar onları köprülemek için bir merkeze güveniyorlar. Bu mimari seçim, güvenlik ve güç tasarrufu için niyetleniyor, ancak bu, merkezin başarısız olup olmadığı veya internet erişiminin ( bulut bağımlı merkezler için), yerel kontrol hala işe yarayacağından ibaretse, ancak uzaktan erişim yerel-yalnızca yerel merkezler, bir internet yardımı veya Hubitat gibi tamamen çalışmaya devam edecek.

Zigbee vs. Diğer Low-Power Protokolleri

Zigbee'nin nerede uygun olduğunu anlamak için, alternatif protokolleri ile karşılaştırmak faydalı:

Z-Wave

Z-Wave, Üstolojide Zigbee'ye benzerdir (mesh, düşük güç) ancak katı sertifika nedeniyle sub-1 GHz bandında (908 MHz, Avrupa'da 868 MHz. Bu, daha uzun veri oranı (250 kbps) ve daha geniş bir şekilde tüketici aydınlatmada kabul edilir (40-100 kbps). Z-Wave cihazları genellikle katı sertifika nedeniyle sabit bir şekilde kullanılabilir.

Bluetooth Low Energy (sol) / Bluetooth Me

BLE, akıllı telefonlarda ubiquitous, ancak ağ uygulamaları (Mavi çokt Mek) oldukça daha ucuzdur, ancak aralık Zigbee'ye göre daha düşük ve batarya ömrü Bluetooth reklam kanalının yüksek olması nedeniyle daha kısa olma eğilimindedir.

Konu ve Konu

Thread, 802.15.4 üzerinde çalışan yeni düşük güç ağ protokolüdir (örneğin Zigbee gibi) ancak IPv6 (6LoWPAN) son uç-to-end IP bağlantı için kullanılır.It is the basic of theÜcretsiz radyo:0)Matter) standart (eskiden Project CHIP) yerine, Zigbee cihazlarının büyük bir uygulama katmanına sahip olması için güvenli bir şekilde hizmet sunulmasını hedefler.

[FONT=0)Dön bağlantı: [Dönetici:0] [FONT=FONT=0)

[FONT=0)Dön bağlantı: [Dönetici:2)Wikipedia - Zigbee teknik genel bakış ve standartlar).

Ev Otomasyonunda Zigbee'nin Geleceği

Zigbee hala ayakta değil. Connectivity Standartları Alliance güncelleştirmeleri yayınlamaya devam ediyor: 03.Ş.Üyetim:0)Zigbee 3.1) (bazen "Yeşil Güç" özelliği olarak adlandırılır) daha fazla enerji tasarrufu sağlar. Enerji tasarrufu anahtarları için daha fazla tasarruf sağlar. [FONTD:2Zigbee Direct).

Dahası, Zigbee'nin indüksiyonu ile birlikte:0)Matter[Dönetici: 1 ) protokolleri, mevcut Zigbee yatırımlarının ilgili kalmasını sağlar.Birçok hub üreticisi (Apple, Amazon, Google, Samsung) Zigbee cihazlarını bugün madde ekosistemine bağlamaya karar verdi.

Başka bir eğilim, bir Zigbee RF sinyalini iletmek için bir düğme basınından küçük bir akım yaratan anahtarlar gibi, Zigbee Green Power) profili, gerçekten pilsiz anahtarları - sürdürülebilir ev otomasyonu için kutsal bir grail.

Son olarak, açık kaynak topluluğu, hobilerin özel cihazlarla uyumlu olarak kullanılmasını sağlayan projelerle yenilik yapmaya devam ediyor.Bu topluluk, Zigbee’nin ekosisteminin canlı ve dirençli olduğunu kanıtlıyor.

[FONT=0]Dönemli bağlantı: [Dönemli:2)Zigbee2MQTT – Açık kaynak Zigbee to MQTT köprü).

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Zigbee, düşük güç ev otomasyonu için temel bir protokol olarak yerini kazandı. Enerji verimliliği, kendi kendine bağlı ağ ağı ağı ağı ağı ağı ağı, güçlü güvenlik ve geniş ekosistem desteği, bu cihazları satın alan sensörleri, aydınlatma, kilitler ve anahtarlar için ideal bir seçim haline getiriyor.Eğer müdahale ve aygıt parçaları gibi zorluklar devam ederken, dikkatli bir ağ tasarımı ve merkezi seçimi ile yönetilebilir. Akıllı ev endüstrisi, sabit bir şekilde şarj edilen akıllı ev sanayi gibi standartların doğru ilerlediği gibi düşük güçlere doğru hareket eder ve bugün satın alınan cihazlar için bugün satın alınan cihazlara devam eder.