ZigBee Por: Thiago Soares de Carvalho Fernando Sampaio Pereira dos Anjos UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro Redes de Computadores I – Prof. Otto Carlos M. B. Duarte

Introdução O ZigBee é um padrão de protocolo baseado no padrão IEEE 802.15.4, criado pela ZigBee Alliance, projetado para permitir comunicação sem fio confiável, com baixo consumo de energia e para baixas taxas de transferência. UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro Redes de Computadores I – Prof. Otto Carlos M. B. Duarte

Algumas empresas participantes da ZigBee Alliance Fig. 1 Algumas empresas participantes da ZigBee Alliance UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro Redes de Computadores I – Prof. Otto Carlos M. B. Duarte

Arquitetura A arquitetura do ZigBee foi desenvolvida em camadas. Cada uma com funções específicas que são utilizadas pelas camadas superiores. São elas: Camada Física (PHY) Camada de Controle de Acesso ao Meio (MAC) Camada de Rede (NWK) Camada de Suporte a Aplicação (APS) Camada de Aplicação (AF) UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro Redes de Computadores I – Prof. Otto Carlos M. B. Duarte

Camadas do padrão ZigBee Arquitetura Fig 2. Camadas do padrão ZigBee UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro Redes de Computadores I – Prof. Otto Carlos M. B. Duarte

Características O padrão ZigBee apresenta as seguintes características: Baixo consumo de energia Implementação simples Atua em diferentes freqüências Confiabilidade na transferência de dados Diversas topologias de rede Taxas de transferência relativamente baixas Possibilidade de muitos dispositivos conectados a rede Alcance de transmissão de 10 a 100 metros UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro Redes de Computadores I – Prof. Otto Carlos M. B. Duarte

O padrão ZigBee apresenta os seguintes tipos de dispositivos: Dispositivo de função completa (FFD – Full-Function Device). Dispositivo de função reduzida (RFD – Reduced-Function Device). Funções: ZC - ZigBee Coordinator (Coordenador ZigBee) ZR - ZigBee Router (Roteador ZigBee) ZED - ZigBee End Device (Dispositivo Final ZigBee) UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro Redes de Computadores I – Prof. Otto Carlos M. B. Duarte

Topologias de Redes Nas redes ZigBee são possíveis as seguintes Topologias: Estrela: Simplicidade Árvore: Alcance Malha: Flexibilidade e alcance Fig 3. Topologias de redes UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro Redes de Computadores I – Prof. Otto Carlos M. B. Duarte

Tipos de Tráfegos ZigBee suporta alguns tipos de dados, que exigem atributos diferentes da camada MAC. O padrão IEEE 802.15.4 assegura o transporte dos seguintes tipos de dados:  Dados periódicos Dados intermitentes Dados provenientes de dispositivos repetitivos de baixa latência UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro Redes de Computadores I – Prof. Otto Carlos M. B. Duarte

VS Utilidades das tecnologias ZigBee Bluetooth - Controles; - Rede de sensores; - Redes com um número grande de dispositivos; - Aplicações com pequenos pacotes de dados; - Aplicações onde o uso de bateria é crítico. Bluetooth - Sincronia de PCs, telefones celulares e PDAs; - Aplicações de áudio com fone sem fio; - Transferência de arquivos entre PCs, PDAs e impressoras. UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro Redes de Computadores I – Prof. Otto Carlos M. B. Duarte

ZigBee x Bluetooth Algumas diferença entre as tecnologias Fig 4. UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro Redes de Computadores I – Prof. Otto Carlos M. B. Duarte

Nokia + Mitsubishi + Freescale + Compera Aplicações Exemplo de aplicação: Caderno Link do Estadão [19/09/05] - “Sistema controla aparelhos da casa via celular” Nokia + Mitsubishi + Freescale + Compera UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro Redes de Computadores I – Prof. Otto Carlos M. B. Duarte

Conclusão A crescente busca por tecnologias sem fio mostra a tendência do futuro das redes. Nesse âmbito, modelos diferentes vêm para atender necessidades distintas. ZigBee parece ser um modelo forte por ser eficiente e por ser fruto de um investimento conjunto de grandes empresas. UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro Redes de Computadores I – Prof. Otto Carlos M. B. Duarte

Referências Bibliográficas http://www.zigbee.org http://en.wikipedia.org/wiki/ZigBee http://www.tutorial-reports.com/wireless/zigbee/ http://www.palowireless.com/zigbee/whatis.asp http://www.wisegeek.com/what-is-zigbee.htm http://www.maxstream.net/wireless/zigbee.php http://www.networkworld.com/details/6549.html http://rfdesign.com/next_generation_wireless/who-needs-zigbee/ http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialzigbee/pagina_1.asp http://www.metrored.com.br/artigos/artigo_zigbee.php www.gta.ufrj.br/~luish/CPE825/2006/resumos/TrabalhoZigbee.pdf Zigbee “Wireless Control That Simply Works” - William C. Craig E Books Zigbee Techonline - Zigbee Wireless Technology IEEE 802.15.4 y ZIGBEE – Maynej UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro Redes de Computadores I – Prof. Otto Carlos M. B. Duarte

Perguntas 1) Para quais tipos de aplicações o ZigBee é apropriado ? 2) Quais as principais funções da camada de rede (NWK) ? 3) Explique o motivo do baixo consumo de energia dos dispositivos ZigBee. 4) O que são dispositivos FFD e RFD de uma rede Zigbee ? 5) Quais as topologias que podemos encontrar em uma rede ZigBee ? UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro Redes de Computadores I – Prof. Otto Carlos M. B. Duarte

Obrigado pela atenção !!! FIM