La conectividad por red ZigBee es el estándar de red de malla inalámbrica más popular de la industria para la conexión entre sensores. Esta tecnología es un protocolo de comunicación inalámbrica diseñado para ser usado en redes de área personal (WPAN). Para aclarar, gracias a esta comunicación de red, una cafetera de tu cocina la cual tiene implementada esta tecnología podría conectarse o estar conectada con una tostadora con misma red, ambas teniendo conectividad vía ZigBee.
Este protocolo junto al estándar IEEE 802.15.4 son los estándares de redes personales de baja velocidad de red inalámbrica por excelencia. Dichos estándares han permitido evitar el gran coste que supone tanto la instalación como el mantenimiento del cableado de la maquinaria de control en la industria.
En paralelo al estándar IEEE 802.15.4, se encuentra ZigBee Alliance (protocolo ZigBee), el cual define las dos últimas capas del protocolo TCP/UDP, las cuales son la capa de red y la de aplicaciones. Mientras que el estándar del IEEE define toda capa física y de control de acceso.
Manejado por el estándar IEEE, el foco de las posibles aplicaciones de red va dirigido a la gran densidad de nodos por red, costes bajos de implementación y al bajo consumo energético, haciendo que haya dos modos para el protocolo, Tx/Rx y Suspendido. Entre diversas cualidades de esta tecnología, destacamos:
1. Modo físico dual(C-PHY/D-PHY): C-PHY con 2.4 GHz y D-PHY 915 MHz. Esta dualidad da acceso a tres rangos de banda ancha diferentes: 2.4-2.4835 GHz, 868-870 MHz y 902-928 MHz. La frecuencia más alta (proveniente de C-PHY) es aplicable a nivel global y la frecuencia baja en áreas específicas: Europa, Australia, etc.
2. Gateway. Uno de los principales requisitos de ZigBee, es que debe existir un Gateway principal al que se puedan conectar todos los dispositivos inteligentes. Este Gateway también es una de las principales ventajas, puesto que sería el único que ocupa una dirección IP en la red local.
3. Rango de alcance local, de 50 a 100 metros. Esta posible carencia en casos de WPAN de amplio alcance (casas particulares de x m cuadrados) se puede suplir con repetidores de señal, unos pequeños dispositivos similares a un pendrive que solo requieren ser alimentados mediante un puerto USB y permiten ampliar el rango de alcance del Gateway.
4. Alto rendimiento y latencia baja en ciclos de trabajo (de datos), cerca del 0.1%.
5. La arquitectura de red ZigBee está comprendida por varios componentes fundamentales: el nodo coordinador, nodos finales o “end devices” y los router. El nodo coordinador es aquel al que se conectan todos los nodos finales (también llamado Gateway), los nodos finales son todos los aparatos electrónicos conectados por ZigBee.
6. Las topologías típicas son: estrella, de malla y “de igual a igual”.