Совместимость ZigBee и WiFi
Оценка пользователей: / 2
ПлохоОтлично 
ZigBeeZigBee был разработан для удовлетворения рыночной потребности в решениях для беспроводных сетей, которое бы обеспечивали низкое потребление питания, низкие скорости передачи данных, надежность и безопасность.
ZigBee сформирован на основе базовой спецификации ИЕЕЕ, поскольку использование в свободной полосы 2,4 ГГц является мощным катализатором для развертывания подобных систем, но и вызывает определенные переживания по поводу спектральной совместимости. Крупнейшим беспокойством являются стандарт IEEE 802.11 (т.е. передатчики WiFi). Стандарт ИЕЕЕ 802.15.4 относится к классу широкополосных технологий, т.е. используется пропускная способность значительно большая, чем требуется для передачи конкретных сведений, взаимодействие с другими узкополосными сигналами, как правило, приводит к снижению соотношения сигнал-шум.
Спецификация IEEE 802.15.4 увеличивает возможности для приемлемого сосуществования, разделяя полосу 2,4 ГГц на 16 непрерывных каналов, шириной 2 МГц, находящихся на расстоянии 5 МГц друг от друга.
ZigBee-WiFi-1
Другой способ уменьшения риска интерференции заключается в том, чтобы уменьшить заполнения канала. Уровень PHY IEEE 802.15.4 обеспечивает возможность выбора канала, измерения энергии, и сообщить о наличия в нем интерференции. ZigBee устройства могут находить свободные каналы для соединения с другим оборудованием ZigBee. IEEE 802.15.4 использует простую стратегию «слушать перед тем, как говорить». Эта спецификация включает по умолчанию подтверждение полученных кадров. Стандарт ZigBee добавляет сети и поддержку приложений поверх спецификации IEEE 802.15.4. В дополнение к методам сосуществования, внедренных IEEE 802.15.4, ZigBee предлагает дополнительные функции для снижения уровня помех при формировании новой сети. То есть, каждый узел может связываться как напрямую с любым устройством, так и через мобильные узлы сети.
ZigBee-WiFi-2
Первый эксперимент на сосуществование ZigBee был сделан Schneider Electric's Innovation Department с использованием чипсетов ZigBee первого поколения. Было рассмотрено реальное ZigBee устройство для включения освещения. Простые вкл/выкл сообщение отправлялись определенное количество раз. Результаты представлены в таблице.
ZigBee-WiFi-3
Эти наблюдения дали следующие рекомендации для обеспечения хорошего сосуществования: расстояние между ZigBee узлами в идеале должно быть меньше, чем 9 метров. Расстояние между ZigBee узлом и WiFi препятствием должно быть более 2 м. Смещение частоты между ZigBee и WiFi сетями должо быть не менее 30 МГц. Но эти результаты касаются первых поколений ZigBee устройств, в которых не используется ретрансмиссия из конца в конец (end-to-end).
Также эксперимент совместимости был сделан на выставке в Ганновере, где WiFi сети работали на нескольких каналах. ZigBee сеть была размещена на 17 канале, и перекрывалась с соседними WiFi. Результаты эксперимента приведены в таблице:
ZigBee-WiFi-4
Компания Danfoss провела свой тест, который базировался на использовании четырех коммерческих IEEE 802.15.4 устройств (обозначены A, B, C, D) и IEEE 802.11b интерференционного источника.
ZigBee-WiFi-5
Эксперимент MICAz-ZigBee также свидетельствует о задержке в передаче пакетов, а также о возникновении вмешательства на соседних каналах из-за интерференции, вызванной интермодуляционными частотами, созданными различными передатчиками в непосредственной близости.
Для WiFi низкой мощности:
WiFi на 2,422 ГГц (канал 3 802.11b)
Netgar MA701 CF
Процент полученных пакетов
ZigBee-WiFi-6
Для высокомощного:
WiFi на 2,422 ГГц (канал 3 802.11b)
SMC2532-W-B Card
ZigBee-WiFi-7
Интересный эксперимент, проведенный в бытовых условиях (двухэтажный жилой «умный» дом) в г. Гренобль. В таблицах показаны результаты для передачи данных, голоса и видео (соответственно):
ZigBee-WiFi-8
В целом, можно сделать следующие выводы. Сегодня в присутствии WiFi веб-серфинга, передачи данных, потокового видео ZigBee работает удовлетворительно даже при самом неблагоприятном вмешательстве. Однако, следует заметить, хоть ZigBee и выполняет свои задачи удовлетворительно, но пакеты подвергаются увеличенной задержке, увеличено и количество повторных передач. Поэтому можно предположить, что при увеличении мощности и рабочего цикла WiFi, по сравнению с имеющимся на сегодняшний день, пакеты ZigBee, вероятно, начнут теряться. Поэтому в дальнейшем, возможно, будет необходимо использовать автоматическую подстройку частоты во избежание интерференции.
Иван Панченко, магистрант НТУУ «КПИ» (По материалам:  willow.co.uk)
 
>
КнигаНовости Практика поискаПартнерыО нас
Підтримка та дизайн: Могильний С.С. Шаблон: Joomla Templates by BuyHTTP Joomla Hosting