پروتکل Zigbee یک استاندارد ارتباطی بیسیم است که برای دستگاههای کوچک و با مصرف انرژی پایین طراحی شده است. این پروتکل معمولاً در کاربردهای اینترنت اشیا (IOT)، خانههای هوشمند، کنترل صنعتی، ساختمان هوشمند و بسیاری از سیستمهای خودکار استفاده میشود.
زیرساخت Zigbee از لایههای مختلفی تشکیل شده است که هر یک وظایف مخصوص خود را دارند. این لایهها عبارتند از:
لایه فیزیکی (Physical Layer):
این لایه وظیفه ارتباط بین دستگاهها را بر عهده دارد. Zigbee از فرکانسهای مختلفی برای ارتباطات بیسیم استفاده میکند، از جمله فرکانسهای 2.4 گیگاهرتز و 868/915 مگاهرتز.
لایه کنترل دسترسی به مدیم (Medium Access Control Layer):
این لایه وظیفه مدیریت دسترسی به مدیم (MAC)را بر عهده دارد. در این لایه، تقسیم زمانی (TDMA) و یا مدیریت دسترسی به مدیم (CSMA/CA) برای کنترل دسترسی به کانالهای بیسیم استفاده میشود.
لایه شبکه (Network Layer):
این لایه مسئول مدیریت شبکه و ارسال پیامها بین دستگاهها است. Zigbee از توپولوژیهای Mesh و Star برای ساختار شبکه استفاده میکند که این امکان را فراهم میکند تا دستگاهها با هم بهصورت مستقیم یا از طریق گرهها (گرههای ریله) ارتباط برقرار کنند.
لایه امنیت (Security Layer):
امنیت اطلاعات در Zigbee با استفاده از رمزنگاری AES 128 برای ارتباطات بیسیم بسیار مهم است. این لایه برای ارائه امکانات امنیتی مانند احراز هویت، رمزنگاری و امضای دیجیتال استفاده میشود.
در زیر چند ویژگی کلیدی این پروتکل ذکر شده است:
پوشش وسیع:
Zigbee برای ارتباطات بیسیم در شبکههایی با تعداد دستگاههای زیاد و پوشش وسیع مناسب است. این امکان را فراهم میکند که تعداد زیادی دستگاه در یک شبکه متصل شوند.
مصرف انرژی پایین:
Zigbee برای دستگاههای با منابع محدود انرژی مناسب است. این به معنای طولانی بودن عمر باتری در دستگاههایی مانند حسگرها و دستگاههای کم مصرف است.
اطمینان از امنیت:
امنیت اطلاعات در Zigbee با استفاده از رمزنگاری AES 128 برای ارتباطات بیسیم بسیار مهم است و این پروتکل امکانات امنیتی مناسبی را فراهم میکند.
پشتیبانی از توپولوژیهای مختلف:
Zigbee از توپولوژیهای متنوعی مانند Mesh و Star پشتیبانی میکند که این امکان را به ارتباطات بین دستگاهها در شبکه فراهم میکند.
قابلیت گسترش و توسعه:
Zigbee یک استاندارد باز است که به توسعهدهندگان امکان میدهد برنامهها و دستگاههای خود را بر اساس آن ایجاد کنند. با این ویژگیها، Zigbee یک پروتکل محبوب برای اتصال دستگاههای هوشمند و اشیاء اینترنتی است که نیاز به پوشش گسترده، مصرف انرژی پایین و امنیت دارند.
زیرساخت Zigbee از لایههای مختلفی تشکیل شده است که هر یک وظایف مخصوص خود را دارند. این لایهها عبارتند از:
لایه فیزیکی (Physical Layer):
این لایه وظیفه ارتباط بین دستگاهها را بر عهده دارد. Zigbee از فرکانسهای مختلفی برای ارتباطات بیسیم استفاده میکند، از جمله فرکانسهای 2.4 گیگاهرتز و 868/915 مگاهرتز.
لایه کنترل دسترسی به مدیم (Medium Access Control Layer):
این لایه وظیفه مدیریت دسترسی به مدیم (MAC)را بر عهده دارد. در این لایه، تقسیم زمانی (TDMA) و یا مدیریت دسترسی به مدیم (CSMA/CA) برای کنترل دسترسی به کانالهای بیسیم استفاده میشود.
لایه شبکه (Network Layer):
این لایه مسئول مدیریت شبکه و ارسال پیامها بین دستگاهها است. Zigbee از توپولوژیهای Mesh و Star برای ساختار شبکه استفاده میکند که این امکان را فراهم میکند تا دستگاهها با هم بهصورت مستقیم یا از طریق گرهها (گرههای ریله) ارتباط برقرار کنند.
لایه امنیت (Security Layer):
امنیت اطلاعات در Zigbee با استفاده از رمزنگاری AES 128 برای ارتباطات بیسیم بسیار مهم است. این لایه برای ارائه امکانات امنیتی مانند احراز هویت، رمزنگاری و امضای دیجیتال استفاده میشود.
در زیر چند ویژگی کلیدی این پروتکل ذکر شده است:
پوشش وسیع:
Zigbee برای ارتباطات بیسیم در شبکههایی با تعداد دستگاههای زیاد و پوشش وسیع مناسب است. این امکان را فراهم میکند که تعداد زیادی دستگاه در یک شبکه متصل شوند.
مصرف انرژی پایین:
Zigbee برای دستگاههای با منابع محدود انرژی مناسب است. این به معنای طولانی بودن عمر باتری در دستگاههایی مانند حسگرها و دستگاههای کم مصرف است.
اطمینان از امنیت:
امنیت اطلاعات در Zigbee با استفاده از رمزنگاری AES 128 برای ارتباطات بیسیم بسیار مهم است و این پروتکل امکانات امنیتی مناسبی را فراهم میکند.
پشتیبانی از توپولوژیهای مختلف:
Zigbee از توپولوژیهای متنوعی مانند Mesh و Star پشتیبانی میکند که این امکان را به ارتباطات بین دستگاهها در شبکه فراهم میکند.
قابلیت گسترش و توسعه:
Zigbee یک استاندارد باز است که به توسعهدهندگان امکان میدهد برنامهها و دستگاههای خود را بر اساس آن ایجاد کنند. با این ویژگیها، Zigbee یک پروتکل محبوب برای اتصال دستگاههای هوشمند و اشیاء اینترنتی است که نیاز به پوشش گسترده، مصرف انرژی پایین و امنیت دارند.