Topologías Zigbee

I. INTRODUCCIÓN

ZigBee es un estándar de comunicaciones inalámbricas diseñado por la ZigBee Alliance. Es un conjunto estandarizado de soluciones que pueden ser implementadas por cualquier fabricante. ZigBee está basado en el estándar IEEE 802.15.4 de redes inalámbricas de área personal y tiene como objetivo las aplicaciones que requieren comunicaciones seguras con baja tasa de envío de datos y maximización de la vida útil de sus baterías.

El nombre de ZigBee viene del "principio de zig-zag" es decir, la técnica que las abejas usan para comunicar las fuentes de alimentos recién descubiertas a otros miembros de sus colmenas. El uso de este sistema de comunicación silenciosa , pero poderosa , donde las danzas de abejas en forma de zigzag , comparten la información , tales como la ubicación , la distancia y la dirección de una fuente de alimento.

II. DESARROLLO

TOPOLOGÍAS ZIGBEE

Una red ZigBee puede adoptar una de las tres topologías: estrella, árbol y malla.

La topología de estrella: Tiene un nodo central, que está vinculada a todos los otros nodos de la red . Todos los mensajes viajan a través del nodo central.

La topología de árbol: Tiene un nodo superior con una estructura de ramas / hojas. Para llegar a su destino, un mensaje se desplaza hacia arriba el árbol.

La topología de malla: Tiene una estructura en forma de árbol en el que algunas hojas están directamente vinculados . Los mensajes pueden viajar a través del árbol, cuando una ruta adecuada está disponible.

TIPOS DE NODOS

El estándar ZigBee tiene la capacidad para hacer frente a hasta 65.535 nodos en una sola red. Sin embargo, sólo hay tres tipos generales de nodo: Coordinador, dispositivo final y Router.

Coordinador: Todas las redes ZigBee deben tener uno sólo un Coordinador, con independencia de la topología de la red.

• En la topología de estrella, el coordinador es el nodo central de la red.

• En las topologías de Árbol y Malla, el coordinador es el nodo superior de la red.

A nivel de red, el coordinador se encarga principalmente de la inicialización del sistema.

Dispositivo final: Los dispositivos finales siempre se encuentran en las extremidades de una red:

• En la topología de estrella, son perímetro nodos

• En las topologías de árboles y la malla, son los nodos hoja

Las principales tareas del dispositivo final a nivel de red es enviar y recibir mensajes.

Router: Las redes de topología de árbol o de malla necesitan por lo menos un Router. Las tareas principales de un router son:

• Recolocar los mensajes de un nodo a otro

• Permite que nodos hijos se conecten a ella

En una topología de estrella, estas funciones están a cargo del coordinador, por lo tanto no necesita Routers. En las topologías de árboles y de malla, Routers están ubicados de la siguiente manera:

• En una topología de árbol, los routers suelen estar situados en posiciones de red que permiten que los mensajes se transmiten por todo el árbol.

• En una topología de malla, un router puede ser ubicado en cualquier lugar que se requiere un nodo de paso de mensajes.

LA ARQUITECTURA

1) Nivel de aplicación:

El nivel de aplicación contiene las aplicaciones que se ejecutan en el nodo de red. Estos dan al dispositivo su funcionalidad esencialmente una aplicación convierte la entrada en datos digitales, y convierte los datos digitales en la salida. Un único nodo puede ejecutar varias aplicaciones por ejemplo, un sensor ambiental puede contener aplicaciones separadas para medir la temperatura, humedad y presión atmosférica.

2) ZigBee Stack: Proporciona la funcionalidad ZigBee, y proporciona la conexión entre las aplicaciones y el enlace datos.

3) Nivel La física / enlace de datos:

El nivel de Enlace Físico y de datos tiene que ver con el funcionamiento en red de bajo nivel, como el direccionamiento y de mensajes de transmisión y recepción. Se basa en el estándar IEEE 802.15.4 y comprende las dos capas siguientes:

• MAC ( Media Access Control) subcapa

• PHY ( física )

MODOS DE ZIGBEE

Zigbee

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