Zigbee

Posted by JiYiNo
2018. 11. 30. 12:30 지이노/Imformation


1. Zigbee?


Zigzag와 Bee의 합성어인 Zigbee는 꽃을 쫓아 이리저리 움직이는 벌의 일명 꿀벌춤 처럼 이리저리 움직이며 통신한다는 의미를 담고 있다.


참조한 내용에 적혀있듯 저속 근거리, 저전력의 무선망 국제표준 프로토콜로써


말 그대로 전력소모가 적고 칩의 가격이 저렴하며 통신의 안정성이 꽤 높다.


IEEE 802.15.4는 물리 계층(PHY)과 미디어 액세스 컨트롤 계층(MAC)을 정의하는 표준으로 


저속도 무선 개인 통신망 ( Low Rate Wireless Personal Networks, LR-WPANs)를 위한 표준 가운데 하나 이다.


IEEE 802.15 워킹 그룹이 관리하고 있으며 대표적 이름은 Zigbee 이다.


IEEE 802.15.4는 Zigbee, WirelessHART, MiWi 표준의 기본 계층이 되었다.


각가의 표준은 IEEE 802.15.4-2006 표준이 커버하고 있지 않은 상위 프로토콜 스택을 정의함으로써


완전한 통신망 솔루션을 제공하고자 하고 있으며 이를 가지고 6LoWPAN(센서 네트워크와 IPv6 네트워크를 직접 연동하는 기술)과


표준 인터넷 프로토콜과 함께 써서 이른바 Wireless Embedded Internet을 만들 수 있기도 하다.






2. 특징


Zigbee의 특징으로써는 우선 근거리 통신을 들 수 있다 10 ~ 100m 의 통신거리를 가지고 있다.


물론 이 거리는 제조사 및 지형지물에 따라 변할 수 있지만...


또한 저속통신으로써 최대 250kbps의 속도로 통신이 가능하며 저전력임에도 칩 하나의 가격이 1$ 이하인 저가격의 칩을 사용한다.


또한 이러한 저전력의 칩을 사용하는데도 통신에 있어 활성모드와 슬립모드를 가지기 때문에 배터리 한 개로 수 년간 사용이 가능하다.


Zigbee는 IEEE 무선표준 중에서도 전력소모가 최소인 것으로 유명하며 프로토콜의 구조가 굉장히 단순하다.


대량의 노드를 지원하며 공식 스펙상 하나의 네트워크에 최대 255대의 기기를 연결 할 수 있다고 한다.


더불어 Mesh 네트워크를 지원하기 때문에 중간 중간 리피터를 통해 더욱 넓은 통신범위를 가질 수 있다.






3. 종류


Zigbee 1.0의 스펙은 2004년 12월 14일 승인되었으며 Zigbee Aliance(이하 지그비 얼라이언스, http://zigbee.org/)의 회원사에게 공개되었다.


2007년 10월 30일에는 Zigbee PRO 스펙이 발행되었고 이 규격 위에 발표된 첫 응용 프로파일이 ZHA (Zigbee Home Automation)이다.


이 Zigbee PRO에는 여러가지 프로파일이 있는데 이를 나열하자면 


    • ZLL (Zigbee LIght Link)
    • ZHA (Zigbee Home Automation)
    • ZGP (Zigbee Green Power)
    • ZBA (Zigbee Building Automation)
    • ZTS (Zigbee Telecom Services)
    • ZRS (Zigbee Retail Services)
    • ZHC (Zigbee Health Care)
    • ZSE 1.x (Zigbee Smart Energy)

으로 구성되어 있다.

IOT관련하여 대표적인 ZLL과 ZHA를 사용하는 것 같다.

Philips Hue, Osram Lightify, Innr Bulb 등은 ZLL을 사용하고 Xiaomi Mi Home, SmartThings, Pluzzy products 등은 ZHA를 사용한다고 한다.

물론 같은 ZHA라도 버전이 다른 경우도 있는 듯 하다.


Zigbee RF4CE (RF for Consumer Electronics)는 2009년 지그비 얼라이언스와 RF4CE 컨소시엄의 협력 가전제품의 원격제어를 위한 프로파일으로

이 프로파일은 조금 다르게 메시 네트워크가 아닌 스타 토폴로지를 사용한다.

2.4GHz의 주파수 대역을 사용하고 AES-128을 이용한 보안이 적용된다.

이 스택에는 아래 두개의 프로파일이 존재한다.

    • ZRC (Zigbee Remote Control)
    • ZID (Zigbee Input Device)


다음으로 Zigbee IP는 앞서 말한 6LoWPAN과 RPL 라우팅 기술을 포함하는 것으로


스마트 그리드와 같은 에너지 계에서 가장 주목 받는 에너지관리용 프로파일인 Smart Energy Profile 2.0을 수용하기 위해 


2013년 발표된 스택이다.


IPv6 기반의 완전한 무선 메시 네트워크 프로파일으로 저전력 디바이스들을 인터넷에 직접 연결해준다.


이 스택에는 ZSE (Zigbee Smart Energy) 이 존재한다.


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