IL PROTOCOLLO ZigBee

INTRODUZIONE

ZigBee e' un protocollo per reti wireless specificatamente progettato per reti di controllo e sensori a bassa velocità di dati. Ci sono un gran numero di applicazioni che possono beneficiare del protocollo ZigBee: reti di automazione industriale, sistemi di sicurezza per casa, misurazione remota e periferiche per PC. Confrontato con gli altri protocolli wireless (WiFi, BlueThooth,) lo ZigBee offre bassa complessità, richiede risorse ridotte e più importante ha un set standard di specificazioni.
Inoltre offre tre bande di frequenza di lavoro assieme ad un certo numero di configurazioni di rete e opzioni di sicurezza.

IEEE 802.15.4

Lo ZigBee e' basato sulle specifiche definite dallo standard IEEE 802.15.4 che fornisce una metodologia standard per funzioni, incluse la formazione della rete, i formati dei messaggi e la ricerca dei dispositivi nella rete.
Lo ZigBee utilizza il MAC (Medium Access Layer) e il PHY (Physical Layer) del IEEE 802.15.4.
Lo IEEE 802.15.4 definisce tre bande di frequenze operative ognuna con un numero fissato di canali. Le bande di frequenza sono: 2.4 GHz con 16 canali (11-26), 915 MHz con 10 canali (1- 10) e 868 MHz. con un solo un canale (canale 0). La velocità di trasmissione dati ( bit rate) dipende dalla frequenza in cui si opera. La banda sui 2,4GHz ha una bit rate di 250kbps, la banda sui 915MHz di 40kbps mentre la 868MHz di 20kbps. Il valore reale del bit rate utilizzato sarà minore di quello specificato per il sovraccarico dei pacchetti e i ritardi di elaborazione. La lunghezza massima di un pacchetto IEEE 802.15.4 MAC e' di 127 byte comprensivo di un CRC a 16 bit che controlla la integrità del frame.
In più, il protocollo IEEE 802.15.4 usa opzionalmente un meccanismo di Acknowledge per il trasferimento dei dati. Con questo metodo, tutti i frames con un speciale flag ACK settato sono Acknowledged dal loro ricevitore.
Questo assicura che un frame e' realmente arrivato . Se il frame e' trasmesso con il flag ACK settato e l' Acknowledgement non e' ricevuto all'interno di un certo tempo, il trasmettitore riproverà a trasmettere per un numero di volte fissato prima di dichiarare un errore. E' importante notare che la ricezione di un ACK semplicemente indica che un frame e' stato ricevuto dal MAC del ricevitore, ma non indica che il frame e' stato processato correttamente. E' possibile che il MAC del nodo ricevitore riceva e dia l'ACK correttamente ma data la scarsezza di risorse un frame potrebbe essere scartato da altre patri del nodo che possono richiedere un ulteriore frame.