0 ₫

Chưa có sản phẩm trong giỏ hàng.

Design Life: "Quite Luxury"

ZigBee là gì? Tất tần tật những điều cần biết

Khi nói đến việc kết nối trong ngôi nhà thông minh (Smart Home), còn một phương pháp kết nối khác ngoài Wi-Fi và Bluetooth. Đó chính là ZigBee.

Nhờ sự phổ biến của các trợ lý giọng nói như Alexa, Google Assistant và Siri, bạn thậm chí có thể đảm bảo các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau có thể hoạt động cùng nhau. Điều này một phần là nhờ các tiêu chuẩn không dây như Zigbee, Z-Wave và Thread.

Không giống như Wi-Fi, các tiêu chuẩn nhà thông minh này sử dụng một phần nhỏ điện năng, có nghĩa là nhiều thiết bị nhà thông minh có thể chạy bằng pin mà không cần thay hoặc sạc lại trong nhiều tháng hoặc thậm chí nhiều năm mà không cần thay thế.

ZigBee là gì?

logo zigbee

Zigbee là một tiêu chuẩn mạng không dây và các thông số kỹ thuật của nó được duy trì và cập nhật bởi tổ chức phi lợi nhuận Zigbee Alliance, được thành lập vào năm 2002. Có hơn 400 công ty công nghệ hỗ trợ tiêu chuẩn đó, bao gồm cả những người khổng lồ như Apple, Amazon và Google, cùng với những tên tuổi như Belkin, Huawei, Ikea, Intel, Qualcomm và Signify, cũng như nhiều hãng khác.

Tiêu chuẩn Zigbee có thể phát dữ liệu trong khoảng cách khoảng 75 đến 100 mét trong nhà hoặc khoảng 300 mét ngoài trời, có nghĩa là nó có thể dễ dàng phủ sóng ổn định và mạnh mẽ trong những ngôi nhà lớn.

Tên gọi “Zigbee” nghe có vẻ lạ lạ và khiến bạn liên tưởng đến loài ong “Bee”. Hóa ra ZigBee lấy tên từ cách những con ong mật giao tiếp với nhau bằng cách di chuyển, được gọi là “vũ điệu lắc lư”. Hãy tưởng tượng các thiết bị Zigbee chia sẻ thông điệp với nhau theo cách giống như những con ong.

ZigBee dưới góc độ kỹ thuật

Zigbee là một công nghệ không dây được phát triển như một tiêu chuẩn toàn cầu mở để giải quyết các nhu cầu riêng của mạng IoT không dây công suất thấp, chi phí thấp. Tiêu chuẩn Zigbee hoạt động trên đặc điểm kỹ thuật vô tuyến vật lý IEEE 802.15.4 và hoạt động ở các băng tần khác bao gồm 2,4 GHz, 900 MHz và 868 MHz.

Đặc điểm kỹ thuật 802.15.4 mà Zigbee hoạt động đã được Viện Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE) phê chuẩn vào năm 2003. Giao thức cho phép các thiết bị giao tiếp trong nhiều cấu trúc mạng khác nhau.

Giao thức Zigbee đã được tạo ra và phê chuẩn bởi các công ty thành viên của Liên minh Zigbee ( Zigbee Alliance). Hơn 400 nhà sản xuất chất bán dẫn hàng đầu, công ty công nghệ, OEM và công ty dịch vụ là thành viên của Liên minh Zigbee. Giao thức Zigbee được thiết kế để cung cấp một giải pháp dữ liệu không dây dễ sử dụng bởi kiến trúc mạng không dây an toàn, đáng tin cậy.

zigbee alliance

Có ba thông số kỹ thuật của Zigbee: Zigbee PRO, Zigbee RF4CE và Zigbee IP.

Zigbee PRO nhằm mục đích cung cấp nền tảng cho IoT với các tính năng hỗ trợ mạng chi phí thấp, có độ tin cậy cao để giao tiếp giữa thiết bị với thiết bị. Zigbee PRO cũng cung cấp Green Power, một tính năng mới hỗ trợ thiết bị thu năng lượng hoặc tự cung cấp năng lượng không cần pin hoặc nguồn điện AC.

Zigbee RF4CE được thiết kế cho các ứng dụng điều khiển từ thiết bị đến thiết bị đơn giản, hai chiều không cần các chức năng mạng lưới đầy đủ tính năng được cung cấp bởi đặc điểm kỹ thuật của Zigbee.

Zigbee IP tối ưu hóa tiêu chuẩn cho các mạng lưới không dây đầy đủ dựa trên IPv6, cung cấp kết nối internet để điều khiển các thiết bị công suất thấp, chi phí thấp.

Công nghệ Zigbee 3.0 được xây dựng trên nền tảng ZigBee Pro.

ZigBee hoạt động như thế nào?

Zigbee liên kết & gửi các lệnh giữa các thiết bị thông minh trong nhà, chẳng hạn như từ loa thông minh đến bóng đèn thông minh (Smart Light) hoặc từ công tắc thông minh (Smart Switch) sang bóng đèn mà không cần thông qua trung tâm kiểm Hub như Wi-Fi router. Tín hiệu này cũng có thể được gửi và hiểu bởi thiết bị người nhận. Bất kể thiết bị từ nhà sản xuất nào, miễn là có hỗ trợ Zigbee.

Zigbee hoạt động như một mạng lưới, có nghĩa là các hướng dẫn điều khiển có thể được gửi giữa các thiết bị được gắn vào cùng một mạng Zigbee (ZigBee Network). Về lý thuyết, mỗi thiết bị hoạt động như một nút (node), nhận và truyền dữ liệu đến mọi thiết bị khác, giúp dữ liệu được lan truyền xa hơn và mạng nhà thông minh có thể bao phủ một khu vực rộng lớn.

Tuy nhiên, với Wi-Fi, tín hiệu giảm theo khoảng cách hoặc có thể bị chặn hoàn toàn bởi các bức tường dày, điều đó có nghĩa là lệnh có thể không đến được các thiết bị nhà thông minh ở xa nhất.

Cấu trúc lưới (Mesh topology) của mạng Zigbee cũng có nghĩa là không có một điểm lỗi nào trong mạng. Ví dụ: nếu bạn có một ngôi nhà đầy bóng đèn thông minh tương thích với Zigbee, bạn có thể muốn tất cả chúng được chiếu sáng cùng một lúc. Nếu một không hoạt động bình thường, cấu trúc mạng lưới của ZigBee đảm bảo lệnh sẽ vẫn được chuyển đến mọi bóng đèn khác trong mạng.

Trong thực tế, điều này có thể không đúng như vậy. Trong khi nhiều thiết bị gia đình thông minh hỗ trợ Zigbee, hoạt động như bộ lặp truyền lệnh qua mạng, một số thiết bị có thể gửi và nhận lệnh nhưng không thể chuyển tiếp chúng.

Theo nguyên tắc chung, các thiết bị được cấp nguồn chính hoạt động như bộ lặp, phát tất cả các tín hiệu mà chúng nhận được từ các nút khác trên mạng. Các thiết bị Zigbee chạy bằng pin thường không làm được điều này; thay vào đó, chúng chỉ đơn giản là gửi và nhận lệnh.

Đây là lúc Hub hỗ trợ Zigbee phát huy tác dụng, vì nó đảm bảo các lệnh được chuyển tiếp đến tất cả các thiết bị chính xác mà không chỉ dựa vào lưới Zigbee để truyền chúng đi. Một số sản phẩm Zigbee đi kèm với Hub riêng, tuy nhiên, các thiết bị nhà thông minh hỗ trợ Zigbee cũng có thể được kết nối với một trung tâm hỗ trợ ZigBee của bên thứ ba, chẳng hạn như loa thông minh Amazon Echo hoặc Samsung SmartThings Hub.

Zigbee có tốt hơn Wi-Fi và Z-Wave không?

ZigBee sử dụng tiêu chuẩn mạng cá nhân IEEE 802.15.4 để giao tiếp và hoạt động trên các tần số 2,4GHz, 90MHz và 868MHz với tốc độ truyền dữ liệu chỉ 250kB / s, khiến ZigBee chậm hơn nhiều so với bất kỳ mạng Wi-Fi nào. Nhưng vì chỉ truyền một lượng nhỏ dữ liệu nên tốc độ chậm của Zigbee không thực sự quan trọng.

Có giới hạn về số lượng thiết bị hoặc nút, có thể được kết nối với một mạng Zigbee. Nhưng đừng sợ, các nhà phát triển nhà thông minh đã tính đến điều này và con số lên đến 65.000 nút. Vì vậy, trừ khi bạn đang xây dựng một ngôi nhà thực sự khổng lồ bằng cách nào đó, mọi thứ nên kết nối với một mạng Zigbee. Để so sánh với Z-Wave – một công nghệ nhà thông minh không dây khác, được giới hạn ở 232 thiết bị (hoặc nút) trên mỗi trung tâm. Vì lý do đó, Zigbee tạo ra một công nghệ nhà thông minh tốt hơn, nhưng sự khác biệt này chỉ khi bạn có hơn 200 thiết bị thông minh.

Z-Wave có thể truyền dữ liệu xa hơn, ở khoảng 30m so với từ 9 đến 18m của Zigbee, nhưng chậm hơn, với tốc độ truyền dữ liệu từ 10 đến 100 kilobit mỗi giây, so với Zigbee là 40 đến 250kbps. Cả hai đều chậm hơn đáng kể so với Wi-Fi, được đo bằng megabit / giây và có thể truyền dữ liệu trong khoảng từ 45 đến 90m tùy thuộc vào các vật cản.

Zigbee có những sản phẩm nhà thông minh nào?

Zigbee có thể không phổ biến như Wi-Fi, nhưng nó hỗ trợ một số sản phẩm đáng ngạc nhiên; Liên minh Zigbee (Zigbee Alliance) có hơn 400 thành viên từ 35 quốc gia. Liên minh cũng cho biết có hơn 2.500 sản phẩm được chứng nhận Zigbee và hơn 300 triệu sản phẩm đã được sản xuất cho đến nay.

Bạn có thể lắp đặt hệ thống chiếu sáng thông minh Philips Hue được điều khiển bởi Hue Bridge và không biết rằng công nghệ không dây cung cấp cho hệ thống đó là Zigbee. Đó là một phần tiện lợi của các tiêu chuẩn như Zigbee (và cả Z-Wave) vì bạn không phải định cấu hình trướcnhư cách bạn làm với Wi-Fi.

ZigBee 3.0 là gì?

ZigBee 3.0 là gì?

Giao thức Zigbee 3.0 được thiết kế để giao tiếp dữ liệu thông qua môi trường tần số radio nhiều nhiễu, phổ biến trong các ứng dụng thương mại và công nghiệp. Phiên bản 3.0 được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn Zigbee hiện có nhưng thống nhất các cấu hình ứng dụng dành riêng cho thị trường để cho phép tất cả các thiết bị được kết nối không dây (wireless) trong cùng một mạng, bất kể chức năng khác nhau.

Các thiết bị có chứng nhận Zigbee 3.0 sẽ đảm bảo có thể kết nối & làm việc với nhau từ các nhà sản xuất khác nhau. Kết nối mạng Zigbee 3.0 với domain IP mở ra khả năng giám sát và kiểm soát từ các thiết bị thông minh như điện thoại và máy tính bảng trên mạng LAN hoặc WAN, Internet.

Các tính năng của giao thức Zigbee bao gồm:

  • Hỗ trợ nhiều cấu trúc liên kết mạng như điểm-điểm (point-to-point), mạng điểm-đa điểm (point-to-multipoint) và mạng lưới (mesh).
  • Chu kỳ thấp – cung cấp tuổi thọ pin dài.
  • Độ trễ thấp.
  • Phổ trải rộng trình tự trực tiếp (DSSS).
  • Lên đến 65.000 nút (node) trên mỗi mạng.
  • Mã hóa AES 128-bit cho kết nối dữ liệu an toàn.
  • Cơ chế tránh xung đột, thử lại và xác nhận.
zigbee 3.0 Stack
zigbee 3.0 Stack

Mesh networking – Điểm mạnh của ZigBee

Một phần quan trọng của giao thức Zigbee là khả năng hỗ trợ Mesh networking hay mạng lưới. Zigbee sử dụng kiến trúc mạng lưới để giao tiếp.

Mạng lưới là mạng cục bộ (LAN), mạng LAN không dây (WLAN) hoặc mạng LAN ảo (VLAN) sử dụng một trong hai cách sắp xếp kết nối phi tập trung: cấu trúc liên kết lưới đầy đủ hoặc cấu trúc liên kết lưới một phần.

Các layer của Zigbee
Các layer của Zigbee

Trong cấu trúc liên kết lưới đầy đủ, mỗi nút mạng được kết nối trực tiếp với các nút khác. Trong cấu trúc liên kết lưới một phần, một số nút được kết nối với tất cả các nút khác, nhưng một số chỉ được kết nối với các nút mà chúng trao đổi nhiều dữ liệu nhất.

Giao thức Zigbee định nghĩa ba loại nút: bộ điều phối, bộ định tuyến và thiết bị đầu cuối. Mặc dù tất cả các nút đều có thể gửi và nhận dữ liệu, nhưng mỗi nút lại đóng một vai trò khác nhau.

Có một trung tâm điều phối trong mỗi mạng có nhiệm vụ lưu trữ thông tin về mạng, bao gồm các khóa bảo mật. Bộ định tuyến là nút trung gian, chuyển tiếp dữ liệu từ các thiết bị khác.

Thiết bị thông minh ZigBee

Kinh doanh thiết bị smart home Zigbee

COGITO Chuyên cung cấp thiết bị nhà thông minh từ hơn 20+ nhà máy sản xuất & gia công Trung Quốc chất lượng cao 

Sản phẩm smart home đạt chuẩn Châu Âu. Đạt giải thưởng Red Dot Award Design của Đức. 

Hợp tác theo mô hình đại lý nhà thông minh mới, tự chủ về giá & thương hiệu.

Thông tin liên hệ:

  • Website: https://cogito.vn
  • Email: info@cogito.vn
  • Hotline: 090 895 83 83 (Mr. Tuấn).
  • ZALO: 0987 264 983.
  • Địa chỉ: 90 Trần Thị Ngôi, Phường 4, Quận 8, Thành phố Hồ Chí Minh.

Nguồn tham khảo: TechTarget

5/5 - (2 bình chọn)

Chia sẻ bài viết

Bộ Sưu Tập

Best Choice

Cùng chuyên mục

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Bài viết mới

Có thể bạn quan tâm