ZigBee
Por:
Thiago Soares de Carvalho
Fernando Sampaio Pereira dos Anjos
UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro
Redes de Computadores I – Prof. Otto Carlos M. B. Duarte
Introdução
O ZigBee é um padrão de protocolo baseado no padrão
IEEE 802.15.4, criado pela ZigBee Alliance, projetado para
permitir comunicação sem fio confiável, com baixo consumo de
energia e para baixas taxas de transferência.
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ZigBee Alliance
Fig. 1
Algumas empresas participantes da ZigBee Alliance
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Arquitetura
A arquitetura do ZigBee foi desenvolvida em camadas. Cada
uma com funções específicas que são utilizadas pelas camadas
superiores.
São elas:
 Camada Física (PHY)
 Camada de Controle de Acesso ao Meio (MAC)
 Camada de Rede (NWK)
 Camada de Suporte a Aplicação (APS)
 Camada de Aplicação (AF)
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Arquitetura
Fig 2.
Camadas do padrão ZigBee
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Características
O padrão ZigBee apresenta as seguintes características:
 Baixo consumo de energia
 Implementação simples
 Atua em diferentes freqüências
 Confiabilidade na transferência de dados
 Diversas topologias de rede
 Taxas de transferência relativamente baixas
 Possibilidade de muitos dispositivos conectados a rede
 Alcance de transmissão de 10 a 100 metros
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Tipos de Dispositivos
O padrão ZigBee apresenta os seguintes tipos de dispositivos:
• Dispositivo de função completa (FFD – Full-Function Device).
• Dispositivo de função reduzida (RFD – Reduced-Function Device).
Funções:
• ZC - ZigBee Coordinator (Coordenador ZigBee)
• ZR - ZigBee Router (Roteador ZigBee)
• ZED - ZigBee End Device (Dispositivo Final ZigBee)
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Topologias de Redes
Nas redes ZigBee são possíveis as seguintes Topologias:
•Estrela: Simplicidade
•Árvore: Alcance
•Malha: Flexibilidade e alcance
Fig 3.
Topologias de redes
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Tipos de Tráfegos
ZigBee suporta alguns tipos de dados, que exigem atributos
diferentes da camada MAC. O padrão IEEE 802.15.4 assegura o
transporte dos seguintes tipos de dados:
 Dados periódicos
 Dados intermitentes
 Dados provenientes de dispositivos repetitivos de baixa latência
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Utilidades das tecnologias
ZigBee
Bluetooth
- Controles;
- Sincronia de PCs, telefones
celulares e PDAs;
- Rede de sensores;
- Redes com um número grande
de dispositivos;
- Aplicações com pequenos
pacotes de dados;
- Aplicações de áudio com fone
sem fio;
- Transferência de arquivos
entre PCs, PDAs e impressoras.
- Aplicações onde o uso de
bateria é crítico.
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ZigBee x Bluetooth
Algumas diferença entre as tecnologias
Fig 4.
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Aplicações
Exemplo de aplicação:
Caderno Link do Estadão [19/09/05] - “Sistema controla aparelhos da casa via celular”
Nokia + Mitsubishi + Freescale + Compera
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Conclusão
A crescente busca por tecnologias sem fio mostra a tendência do
futuro das redes. Nesse âmbito, modelos diferentes vêm para atender
necessidades distintas. ZigBee parece ser um modelo forte por ser
eficiente e por ser fruto de um investimento conjunto de grandes
empresas.
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Referências Bibliográficas
http://www.zigbee.org
http://en.wikipedia.org/wiki/ZigBee
http://www.tutorial-reports.com/wireless/zigbee/
http://www.palowireless.com/zigbee/whatis.asp
http://www.wisegeek.com/what-is-zigbee.htm
http://www.maxstream.net/wireless/zigbee.php
http://www.networkworld.com/details/6549.html
http://rfdesign.com/next_generation_wireless/who-needs-zigbee/
http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialzigbee/pagina_1.asp
http://www.metrored.com.br/artigos/artigo_zigbee.php
www.gta.ufrj.br/~luish/CPE825/2006/resumos/TrabalhoZigbee.pdf
Zigbee “Wireless Control That Simply Works” - William C. Craig
E Books Zigbee Techonline - Zigbee Wireless Technology
IEEE 802.15.4 y ZIGBEE – Maynej
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Perguntas
1) Para quais tipos de aplicações o ZigBee é apropriado ?
2) Quais as principais funções da camada de rede (NWK) ?
3) Explique o motivo do baixo consumo de energia dos dispositivos ZigBee.
4) O que são dispositivos FFD e RFD de uma rede Zigbee ?
5) Quais as topologias que podemos encontrar em uma rede ZigBee ?
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Obrigado pela atenção !!!
FIM