Zigbee – bezdrátová komunikační technologie

K nápadu rozšířit Loxone síť pomocí Zigbee bezdrátové technologie jsem přešel docela nedávno, hlavním tahounem byla samozřejme cena loxoních Air komponent a celková uzavřenost tohoto systému. Integračním mostem mezi Loxonou a Zigbee bude Home Assistant.

Zigbee je IoT technologie, která pracuje jako síť typu Mash, tedy zařízení v síti může signál jak odesílat, tak jej i opakovat, což děla celou sít velmi robustní s ochranou před výpadkem jednotlivých komponent. V Evropě využívá ZigBee bezdrátový přenos na frekvenci 868 MHz, je tedy imunní proti rušení od wifi a dalších zařízení. Je postavena na technologickém standardu IEEE 802.15.4. Můžeme se ale setkat se zařízeníma, které jedou i na ostatních frekvencích:

Frequency Band (MHz)Frequency Range(MHz)Modulation TechniqueBit Rate (Kbps)CountryNumber of Channels 
868   868-868.6BPSK20 Europe1
915 902-928BPSK40USA and Australia1-10,13 (North America)
24002400-2483.5OQPSK250Worldwide16

Mezi nejběžnější zařízení používající Zigbee patří:

  1. Zásuvky: Tyto zařízení umožňují ovládat připojené spotřebiče pomocí mobilní aplikace nebo hlasového ovládání.
  2. Přepínače: Tyto zařízení umožňují ovládat světla nebo jiná zařízení pomocí tlačítka nebo hlasového ovládání.
  3. Teploměry: Tyto zařízení měří teplotu v místnosti a umožňují nastavit požadovanou teplotu pomocí mobilní aplikace nebo hlasového ovládání.
  4. Světelná čidla: Tyto zařízení detekují světlo v místnosti a mohou automaticky regulovat světla nebo jiná zařízení v závislosti na světelných podmínkách.
  5. Kamery: Tyto zařízení umožňují sledovat dění v domácnosti pomocí mobilní aplikace nebo hlasového ovládání.
  6. Hlasové asistenty: Tyto zařízení umožňují ovládat jiná zařízení v domácnosti pomocí hlasových příkazů.

Výhodou Zigbee je nízká spotřeba energie a schopnost pracovat s nízkou rychlostí dat, což umožňuje delší životnost baterií a větší dostupnost signálu v porovnání s jinými bezdrátovými technologiemi.

Zigbee síť se skládá z několika základních prvků, které spolu kooperují, aby umožnily bezdrátovou komunikaci mezi různými zařízeními v domácnosti. Tyto prvky jsou:

  1. Zigbee koordinátor: Tento prvek je centrálním bodem sítě a zajišťuje vytvoření a správu sítě. Koordinátor vytváří síťovou adresu pro každé připojené zařízení a řídí komunikaci mezi nimi.
  2. Zigbee routery: Tyto prvky jsou rozšířením sítě a umožňují připojit více zařízení ke koordinátorovi. Routery se starají o přenos dat mezi připojenými zařízeními a zajišťují, aby se data dostala ke správnému cíli.
  3. Zigbee koncová zařízení: Tyto prvky jsou připojené ke koordinátorovi nebo routeru a slouží k ovládání nebo monitorování různých zařízení v domácnosti, jako jsou zásuvky, přepínače, teploměry, světelná čidla, kamery, hlasové asistenty a další.

Vzduchem se přenáší jen ID zařízení a pár hodnot. A je na příjemci, aby tyto hodnoty zpracoval.

Zigbee síť má také několik vlastností, které ji odlišují od jiných bezdrátových technologií:

  1. Nízká spotřeba energie: Zigbee zařízení pracují s nízkou rychlostí dat, což umožňuje delší životnost baterií a větší dostupnost signálu.
  2. Mesh síť: Zigbee síť využívá mesh topologii, což znamená, že každé zařízení může být zároveň koordinátorem a routerem. To umožňuje vytvoření silnější a spolehlivější sítě, protože data mohou být přenášena přes více cest.
  3. Bezpečnost: Zigbee síť používá šifrování pro zabezpečení komunikace mezi zařízeními, což znamená, že data jsou chráněna před neoprávněným přístupem.
  4. Kompatibilita: Zigbee je otevřený standard, což znamená, že různá zařízení od různých výrobců mohou být propojena v jedné síti, což umožňuje snadné rozšiřování a upgradování systému.
  5. Automatizace: Díky propojení různých zařízení v jedné síti mohou být automatizovány různé úkony v domácnosti, jako je ovládání světel nebo teploty, nebo detekce pohybu.

Slušné portfolio aktuálně nabízí např. Lidl, který používá rebrand SilverCrestu. Nicméně, díky univerzálnosti můžeme kombinovat různé vendory v rámci zigbee alliance – Tuya, Aqara, Ikea, Philips, …

Další / podrobnější popis, funkce, … v budoucím článku.

Permanent link to this article: https://www.elvisek.cz/2021/08/zigbee-bezdratova-komunikacni-technologie/

8 comments

Skip to comment form

    • Jindřich on 24.02.2022 at 17:02
    • Reply

    Ahoj, k tomuto článku, který máš uveden jako rozšíření Loxone. Nenašel jsem zde ideu či realizaci propojení s Loxone. Jak to máš pořešeno ? Díky za zprávu

      • ElvisEK on 25.02.2022 at 13:35
        Author

      ahoj, jako prostředníka mezi ZigBee a Loxone používám Node-Red (s rozšířením node-red-contrib-loxone) – https://www.elvisek.cz/2018/10/raspi-instalace-node-red/

    • Jirka on 02.12.2022 at 21:16
    • Reply

    Ahoj, máme doma Siemens Zigbee Gateway (model: GTW100ZB), myslíš, že je možnost tento Gateway používat s Tuya aplikací? Díky

      • ElvisEK on 02.12.2022 at 21:18
        Author

      nemám zkušenost, ale protokol zigbee je univerzální a jen každý výrobce může zatrhnout párování s jinými značkami

      • Radek on 14.03.2023 at 17:03

      A dělají to často, že zakážou párování se zařízeními jiné značky? Já tomu moc nerozumím, ale přijde mi to jako nesmysl, vždyť právě na té vzájemné kompatibilitě zařízení by ten systém měl těžit a né to zakazovat.

    • Mard on 10.08.2023 at 13:20
    • Reply

    Sakrys, tady ctu ze Zigbee jede na 868 MHz a ja mam aliexpresu desticku s antenou na pcb, ktera vypada na 2.4 GHz. Opravdu je to jen 868 Mhz a ne kombinace pasem?

      • ElvisEK on 11.08.2023 at 17:47
        Author

      hele, tohle ti si muze fungovat, zigbee jede na 868, ale i na 2,4ghz 🙂 sry za mystifikci

      • ross on 12.01.2024 at 16:30

      To je právě špatně. Zigbee využívá primárně 2.4GHz a proto vubec není imunní vůči rušení WiFi, spíš naopak. Pásmo 868 používá pouze 1. ZigBee kanál, který ale žádné mě známé zařízení neumí používat. Proto je nutné správně nastavit kanály jak WiFi, tak ZigBee. Mě se osvědčily krajní kanály ZigBee tj. 11 nebo 25, protože ty nejméně zasahují do WiFi pásma a tedy jsou nejméně rušeny. Protože ale všichni sousedi, a to žiji v rodinném domě, v paneláku, to musí být hrůza, nechávají výchozí nastavení WiFi routeru, je 1. WiFi kanál přeplněn a všichni používají bezohledně největší šířku pásma, takže 11. ZigBee kanál je většinou ohrožen. 25. kanál se mi nejvíce osvědčil. Protože ale v technických možnostech dnešních ZigBee koordinátorů je max cca 170 zařízení, mám 2 ZigBee sítě a to na kanále 20 a 25. Více na https://www.metageek.com/training/resources/zigbee-wifi-coexistence/
      Takže pozor na zkopírováný nepravdivý text a mystifikace.

Napsat komentář

Your email address will not be published.