W ostatnim czasie obserwuje się gwałtowny rozwój interfejsów bezprzewodowych krótkiego zasięgu takich jak Bluetooth, WSU, WiFi.  Ich podstawową zaletą jest komunikacja „bez kabla” co diametralnie zwiększa mobilność oraz swobodę użytkownika, a często obniża też koszty budowy sytemu. Interfejsy bezprzewodowe znalazły również szerokie zastosowanie w telemetrii. Bezprzewodowym interfejsem komunikacyjnym dedykowanym technice pomiarowej jest standard zdefiniowany normą IEEE 802.15.4 o potocznej nazwie ZigBee. Technologia ta jest zoptymalizowana na minimalizację poboru mocy kosztem prędkości przesyłu danych. Zaletą standardu jest mały pobór mocy możliwość podłączenie bardzo dużej liczby węzłów oraz krótki czas potrzebny na aktywację urządzenia i nadanie informacji, standardowo 15ms.

Interfejs ZigBee może pracować w trzech nielicencjonowanych pasmach częstotliwości (tabela 4) Zasięg nadajników oszacowano na 100m, ale najnowsze urządzenia przy sprzyjających warunkach mogą komunikować się nawet na odległość do 500m.

 

Tabela 4. Parametry interfejsu ZigBee IEEE 802.15.4

Pasmo

częstotliwości

Szybkość

transmisji

Zasięg

 

Szerokość

kanału

Liczba węzłów

w sieci

868 – 870MHz

europejskie pasmo ISM

20kb/s

100m

0,6MHz

65536

 

praktycznie

3000

902 – 928MHz

amerykańskie pasmo ISM

40kb/s

100m

1,2MHz

2,4 – 2,4835GHz

międzynarodowe pasmo ISM

250kb/s

50 – 500m

2MHz

 

Sieć ZigBee cechuje się niskim kosztem inwestycji oraz niskim kosztem eksploatacji. Jest to możliwe ponieważ urządzenia te są stosunkowo proste, działają według prostych protokołów oraz wytwarzane są jako układ scalone o dużej skali integracji.

Objętość ramki transmisyjnej jest ograniczona do 128 bajtów. Jej struktura przedstawiona jest na rys. 6.16.

 

Rys. 6.16 Struktura Ramki dla protokołu transmisyjnego IEEE 802.15.4

 

Urządzenia ZigBee mogą pracować w różnych topologiach: gwiazdy, drzewa, siatki (rys. 6.17). Topologia siatkowa cechuje się wysoką niezawodnością ze względu na możliwość doprowadzenia sygnału wieloma drogami. Co najmniej jedno urządzenie w sieci musi być koordynatorem posiadającym wszystkie funkcje systemowe FFD (ang. Full Function Device). Pozostałe urządzenia mogą być wykonane z ograniczonymi funkcjami sterowania RFD (ang Reduced Function Deveice), dzięki czemu mogą być tańsze.

Rys. 6.17 Możliwe topologie sieci ZigBee

Ostatnia modyfikacja: wtorek, 16 listopada 2021, 14:49