Zigbee: Trådlös standard för smarta hem och IoT
En av de mest populära protokollen och teknikerna inom smarta hem är Zigbee – en trådlös standard som gör det möjligt för smarta enheter att kommunicera på ett stabilt och energieffektivt sätt.
Vad är Zigbee?
Zigbee är en öppen trådlös standard, särskilt utvecklad för små och energieffektiva smarta enheter utan krav på höga dataöverföringshastigheter. Standarden används inte bara som ett kommunikationsprotokoll för smarta hem och Internet of Things (IoT), utan även inom maskin-till-maskin (M2M)-kommunikation i industrin, där energisnål och pålitlig dataöverföring är särskilt viktig.
Till skillnad från WiFi, som är byggt för nätverksanslutningar med krav på höga dataöverföringshastigheter, är Zigbee optimerat för låg dataöverföring. Zigbee använder samma teknik som ett mesh-nätverk, vilket innebär att alla uppkopplade enheter kan kommunicera direkt med varandra, utan att vara beroende av en central hubb (exempelvis en wifi-router). På så sätt bildas ett eget nätverk där den trådlösa signalen kan hitta alternativa vägar vid störningar.
Zigbee Alliance
Organisationen som utvecklat Zigbee-tekniken heter Zigbee Alliance och de har utvecklat tre olika specifikationer beroende på behov:
- Zigbee PRO: Den mest använda varianten som är särskilt utformad för IoT-enheter. Ger hög tillförlitlighet och stöd för energisnåla enheter.
- Zigbee RF4CE: En enklare version av Zigbee-tekniken som möjliggör snabb tvåvägskommunikation mellan enheter, exempelvis fjärrkontroller. – Zigbee IP: Den mest avancerade varianten som är optimerad för IPv6-baserade mesh-nätverk och gör det möjligt för energisnåla enheter att ansluta direkt till Internet.
Hur fungerar Zigbee?
Zigbee använder IEEE 802.15.4 som trådlös standard och kommunicerar på frekvenserna 2,4 GHz, 900 MHz och 868 MHz. Alla Zigbee-nätverk är uppbyggda av tre typer av noder:
- Koordinator – fungerar som hubben och “hjärnan” i nätverket och lagrar säkerhetsnycklar samt nätverksinformation.
- Router – vidarebefordrar data mellan enheter för att stärka nätverkets täckning.
- Slutenhet – lågströmsenheter (t.ex. sensorer) som kommunicerar med routrar eller koordinatorn men inte vidarebefordrar data. För att använda Zigbee-enheter krävs en kompatibel styrenhet (hubb eller gateway).
Produkter som använder Zigbee
Zigbee-tekniken används av en mängd olika produkter och varumärken inom smarta hem. Med Zigbee kan man exempelvis automatisera och schemalägga belysning, styra smarta eluttag och övervaka hemmet med sensorer – allt via en central styrenhet.
Exempel på enheter som använder Zigbee-tekniken är:
- Smarta lampor, LED-lister och utomhusbelysning
- Sensorer för rörelse, temperatur och dörr-/fönsterövervakning
- Smarta pluggar och inbyggnadsreläer för att styra elektronik
- Smarta strömbrytare och dimmers för skräddarsydd belysningskontroll
Varumärken som använder Zigbee
Zigbee är ett av de snabbast växande protokollen för smarta hem och används av ett flertal välkända varumärken som till exempel Philips Hue och IKEA TRÅDFRI.
Framtiden för Zigbee
Zigbee-tekniken ligger även till grund för Matter, den nya smarta standarden som förenar olika ekosystem och möjliggör ännu bättre kompatibilitet mellan produkter från olika tillverkare som Apple, Google, Amazon och Samsung.
För att förbättra Zigbee-produkternas interoperabilitet och skapa en gemensam plattform för IoT-enheter oavsett nätverkstyp har Zigbee Alliance lanserat det man kallar för dotdot. Dotdot är ett universellt språk för smarta enheter ocm bygger vidare på Zigbee-teknologin och är utformat för att skapa en enhetlig standard som gör att smarta hem-enheter kan kommunicera med varandra, oavsett vilket nätverksprotokoll de använder.