تجهیزات هوشمند خانه برای ارتباط یکپارچه با یکدیگر به استاندار‌هایی نیاز دارند که این استاندارد‌ها را پروتکل هوشمند سازی نام گذاری می‌کنند‌. امروزه پروتکل‌های مختلفی برای هوشمند سازی خانه وجود دارد که یکی از آن‌ها پروتکل zigbee یا خانه هوشمند zigbee است‌. خانه هوشمند zigbee یکی از پروتکل‌های محبوب هوشمند سازی خانه است که با استفاده از سیستم پیشرفته اینترنت، می‌تواند بین تجهیزات مختلف ارتباط یکپارچه ایجاد کند.

در طی چند سال گذشته هوشمندسازی خانه به‌ طور خاصی مورد توجه قرار گرفته و بسیار از افراد علاقمند به دنیای فناوری برای برخورداری از یک زندگی راحت اقدام به هوشمندسازی خانه خود کرده‌اند. هوشمند سازی خانه با استفاده از فناوری‌های مدرن نظیر پروتکل هوشمند سازی zigbee علاوه‌بر راحت‌تر کردن شرایط زندگی موجب کاهش مصرف انرژی نیز می‌شود. در ادامه این مطلب با خانه هوشمند zigbee آشنا می‌شویم و کاربردها و مزایای این پروتکل هوشمند را بررسی می‌کنیم‌.

پروتکل هوشمند سازی zigbee چیست‌؟

خانه هوشمند Zigbee چیست؟

پروتکل هوشمند سازی zigbee یک نوع فناوری ارتباط بی‌سیم است که بسیاری از افراد برای هوشمند سازی خانه خود آن را انتخاب می‌‌‌کنند. خانه هوشمند zigbee مبتنی بر استاندارد IEEE 802.15.4 است و با استفاده از آن می‌توان تجهیزات هوشمند با پهنای باند کم را به هم متصل کرد‌. در واقع پروتکل هوشمند زیگبی عملکردی مشابه با بلوتوث و وای‌فای دارد و همانند بلوثوث و وای‌فای می‌‌‌توان از این فناوری به عنوان یک استاندارد مشترک برای اتصال دستگاه‌هایی که از آن پشتیبانی می‌‌‌کنند، استفاده کرد.

امروزه دنیای ارتباطات و فناوری پیشرفت چشمگیری کرده و هر روزه نیز با ارائه فناوری‌های مدرن پیشرفته‌تر می‌‌‌شود. به همین دلیل با توجه به شرایط کنونی‌، مبادله اطلاعات بین دستگاه‌های مختلف اهمیت زیادی پیدا کرده است. از طرف دیگر برای مبادله اطلاعات بین سیستم‌های هوشمند باید همه دستگاه‌ها از استاندارد یکسانی پشتیبانی کنند.

خانه هوشمند zigbee از جمله پروتکل‌هایی است که با آن می‌توان بین دستگاه‌های مختلف ارتباط یکپارچه‌ای را به وجود آورد. این نوع پروتکل هوشمند سازی با شبکه مش بی‌سیم کار می‌کند و یکی از بهترین پروتکل‌های هوشمند سازی خانگی در سرعت‌، فاصله کم و پهنای باند به شمار می‌رود.

تاریخچه پروتکل هوشمند سازی zigbee

پروتکل هوشمند سازی زیگبی برای اولین بار در سال ۲۰۰۳ عرضه شده و نام آن از حرکت زیگزاگی و غیر ترتیبی زنبورهای در حال گرده افشانی‌، الهام گرفته شده است. در واقع منظور از عبارت زیگبی مسیرهای نامرئی ارتباطی موجود در محیط بی‌سیم شبکه می‌‌‌باشد.

بطور کلی فناوری زیگبی برای اولین بار در اواخر دهه ۹۰ میلادی معرفی شده است. در آن زمان مهندسان برای ایجاد شبکه‌های رادیویی جدید با قابلیت سازماندهی خودکار و بدون نیاز به اعمال تنظیمات اضافی استاندارد IEEE 802.15.4 را ارائه دادند و در سال ۲۰۰۳ این استاندارد کامل شد. سپس در سال ۲۰۰۴ به عنوان پروتکل هوشمند سازی zigbee مورد استفاده قرار گرفت‌.

ویژگی‌های خانه هوشمند Zigbee

پروتکل هوشمند سازی zigbee ویژگی‌های مختلفی دارد که مهم‌ترین آن‌ها عبارت است از‌:

• برخورداری از سرعت و فرکانس پروتکل هوشمند سازی

رادیوهای پروتکل زیگبی در باند ۲,۴ گیگاهرتز قرار دارند. البته در آمریکای شمالی برخی از دستگاه‌ها علاوه بر باند ۲,۴ گیگا هرتز از باند ۹۱۵ مگاهرتز نیز استفاده می‌کنند. دستگاه‌هایی که از این باند استفاده می‌کنند، دستوراتی دریافت یا ارسال می‌کنند‌. همچنین این دستگاه‌ها می‌توانند اطلاعات را به دیگر دستگاه‌های هوشمند سازی سازگار نیز منتقل کنند‌. البته در خانه هوشمند zigbee سرعت انتقال داده پایین است و به همین دلیل برای پخش محتوا‌های ویدئویی استفاده از این پروتکل منطقی به نظر نمی‌رسد‌. اما روی رادیوهای ۲,۴ گیگا هرتز با سرعت ۲۵۰ کیلو بیت بسیار قدرتمند بوده و می‌تواند با سرعت بسیار بالایی دستورات را دریافت و ارسال کند.

خانه هوشمند zigbee چه ویژگی‌هایی دارد‌؟

• اندازه شبکه و برد اتوماسیون خانگی

در دید مستقیم و هوای آزاد برد انتقال تقریبا تا ۱۰۰ متر است؛ اما برای اتوماسیون خانگی در داخل ساختمان برد عملی تقریبا ۹ متر است.

کاربردهای پروتکل Zigbee

خانه هوشمند zigbee در سیستم‌های اتوماسیون زیادی کارایی دارد که برخی از مهمترین آن‌ها شامل موارد زیر است.

• سیستم‌های اتوماسیون صنعتی

پروتکل هوشمند سازی zigbee در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی کاربرد دارد‌، همچنین در صنایع مختلف برای کنترل فرآیندها، نظارت بر پارامترها‌، بررسی وضعیت دستگاه‌ها‌، کاهش هزینه ارتباطات و غیره از این پروتکل استفاده می‌شود.

• سیستم‌های اتوماسیون خانگی

در سیستم‌های اتوماسیون خانگی از پروتکل هوشمند سازی zigbee برای مراقبت، نظارت و مدیریت سیستم‌های هوشمند مثل‌؛ ترموستات‌ها، سیستم‌های روشنایی، درب‌ها، قفل‌ها و غیره استفاده می‌‌‌شود. در خانه هوشمند‌، پروتکل zigbee استفاده زیادی دارد و علاوه‌بر کنترل وسایل هوشمند می‌‌‌توان برای مدیریت انرژی و کنترل سیستم تهویه و سیستم گرمایشی و سرمایشی نیز از آن بهره برد.

• سیستم مانیتورینگ شبکه

پروتکل هوشمند سازی zigbee در سیستم مانیتورینگ شبکه برای مکان یابی خطا‌، نظارت بر دما‌، مدیریت مصرف انرژی و دیگر موارد مشابه بکار می‌‌‌رود.

• نظارت پزشکی

در بیمارستان‌ها و درمانگاه‌ها از پروتکل هوشمند zigbee جهت نظارت پزشکی و یکپارچه سازی سیستم‌ها و تجهیزات مربوطه استفاده می‌شود.

نقش پروتکل zigbee در هوشمند سازی ساختمان

پروتکل هوشمند سازی zigbee چه نقشی در هوشمند سازی ساختمان دارد‌؟

همانطور که در بالا اشاره شد در خانه‌ها از پروتکل zigbee برای برقراری ارتباط در پهنای باند کم بین تجهیزات و دستگاه‌های هوشمند استفاده می‌‌‌شود. به عنوان مثال برای تنظیم بهینه روشنایی منزل و اعمال تنظیمات به صورت هوشمند می‌‌‌توان از این پروتکل استفاده کرد. به طور مثال در خانه‌هایی که با استفاده از پروتکل zigbee هوشمندسازی شده‌اند، پس از شناسایی صاحب خانه توسط دوربین‌های تعبیه شده، درب منزل به صورت خودکار برای صاحب خانه باز می‌‌‌شود.

در واقع تمامی دستگاه‌های هوشمند تعبیه شده در یک خانه به واسطه پروتکل زیگبی به هم متصل شده و تمامی اطلاعات بین آنها مبادله می‌‌‌شود‌. در نتیجه همه آن‌ها از این طریق عملکرد کاملا هماهنگ و یکپارچه‌ای را ارائه می‌‌‌دهند.

البته برای ایجاد ارتباط یکپارچه بین تجهیزات هوشمند خانه می‌‌‌توان از وای‌فای و بلوتوث نیز استفاده کرد؛ اما تکنولوژی‌های فوق در مقایسه با فناوری زیگبی مصرف انرژی الکتریکی بسیار بالایی دارند و به همین دلیل از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیستند.

ناگفته نماند که همه تجهیزات هوشمند موجود در خانه‌ها به یک شرکت و برند تعلق ندارند و به همین دلیل در اکثر موارد همه آن‌ها نمی‌توانند در یک شبکه کار کنند. استفاده از پروتکل هوشمند سازی zigbee مشکل فوق را برطرف کرده و با استفاده از آن می‌‌‌‌توان به راحتی موانع اتصال بین دستگاه‌های مختلف را برطرف کرد.

مزایای خانه هوشمند zigbee

پروتکل هوشمند سازی zigbee از مزایای مختلفی برخوردار است و مهم‌ترین و بارزترین آن‌ها شامل موارد زیر است.

  • پروتکل هوشمند سازی zigbee ساختار شبکه‌ای بسیار منعطف و کاربردی دارد‌.
  • شبکه پروتکل zigbee کاربری بسیار آسان و ساده‌ای دارد‌.
  • پروتکل زیگبی از یک باتری با طول عمر بسیار بالا بهره‌مند است‌.
  • میزان مصرف انرژی در پروتکل هوشمند سازی zigbee بسیار پایین است‌.
  • تمامی دستگاه‌های سازگار با شبکه زیگبی از تکنولوژی انرژی سبز نیز پشتیبانی می‌‌‌کنند.
  • این پروتکل هوشمند سازی برخلاف دیگر موارد فاقد کنترل کننده مرکزی است و به همین دلیل بارها در شبکه به صورت کاملا مساوی پخش می‌‌‌شوند.
  • فرایند پیاده ‌سازی و نصب پروتکل zigbee در خانه هوشمند بسیار راحت بوده و برای نصب و راه اندازی این شبکه و استفاده از قابلیت‌‌ها و امکانات آن برای هوشمند سازی، نیازی به ایجاد تغییر در ساختار سیم کشی ساختمان نیست. بنابراین می‌‌‌توان خیلی راحت آن را برای ساختمان‌های ساخته شده و ساختمان‌های در حال ساخت راه‌اندازی کرد.
  • دیگر ویژگی قابل ذکر برای پروتکل هوشمند سازی zigbee این است از تعداد زیادی گره (۶۵۰۰) گره پشتیبانی می‌‌‌کند.
  • هزینه راه‌اندازی و نصب و هوشمند سازی ساختمان با این پروتکل نسبت به دیگر موارد کمتر است.
  • با استفاده از این پروتکل می‌‌‌توان خیلی راحت لوازم خانه و سیستم‌های هوشمند را از راه دور کنترل کرد.
  • خانه هوشمند zigbee خیلی راحت و بدون نیاز به تجهیزات یا هزینه زیاد قابل گسترش است و در مواقع نیاز می‌‌‌توان به آسانی برخی از دستگاه‌ها را از این شبکه حذف و یا دستگاه‌های جدیدی را به آن اضافه کرد.
  • در پروتکل zigbee برای ایمن سازی فرایند انتقال اطلاعات از تکنولوژی کد گذاری AES استفاده می‌‌‌شود‌. این تکنولوژی کد گذاری یکی از قدرتمندترین تکنولوژی‌های کد گذاری به شمار می‌‌‌رود. از این‌ رو باید گفت که ارسال و دریافت اطلاعات در این پروتکل در بهترین و ایمن‌ترین شرایط ممکن انجام می‌‌‌شود.

تجهیزات هوشمند سازی zigbee tuya

شرکت ارائه دهنده پروتکل خانه هوشمند Zigbee با همکاری با شرکت tuya اقدام به تولید تجهیزات هوشمند سازگار با این برند کرده است که در ادامه تعداد از این تجهیزات را معرفی می‌کنیم‌.

  • هاب هوشمند Zigbee tuya‌: یکی از سیستم‌هایی که برای خانه‌های هوشمند یکپارچه بسیار حائز اهمیت است‌، هاب‌های هوشمند هستند‌. برند زیگ بی – تویا اقدام به تولید این هاب کرده است که کاملا با پروتکل zigbee هماهنگ است‌.
  • کلید و پریز‌های هوشمند‌: این برند اقدام به تولید کلید و پریز‌های هوشمندی که با پروتکل هوشمند سازی zigbee هماهنگ هستند نیز کرده است که انواع مختلفی از جمله لمسی دارد‌.
  • ترموستات هوشمند zigbee – tuya‌: برند zigbee-tuya یکی از تولید کنندگان ترموستات‌های هوشمند است که در صورتی که از این پروتکل هوشمند سازی استفاده می‌کنید می‌تواند یکی از انتخاب‌های شما برای ترموستات باشد‌.
  • تاچ پنل‌های هوشمند زیگبی-تویا: یکی دیگر از محصولات این برند تاچ پنل‌های ۴ اینچی لمسی‌ای است که با پروتکل هوشمند سازی زیگبی به سیستم‌های هوشمند شما متصل می‌شود‌.

هزینه پروتکل هوشمند سازی zigbee

با استفاده از پروتکل هوشمند سازی zigbee می‌‌‌توان محیط‌های مختلف نظیر خانه، کافی‌شاپ، بیمارستان، رستوران و دیگر ساختمان‌ها را به راحتی هوشمندسازی کرد. منتهی نصب و راه اندازی این پروتکل نیز همانند دیگر موارد مستلزم صرف هزینه است. هزینه راه‌اندازی خانه هوشمند zigbee بر حسب شرایط، مساحت ساختمان، تعداد دستگاه و دیگر موارد متغیر است. از این رو کسانی که می‌‌‌خواهند در این رابطه اطلاعات کاملی را به دست آورند.

خانه هوشمند zigbee‌؛ انتخابی هوشمندانه برای خانه شما

با پروتکل هوشمند سازی zigbee می‌‌‌توان بین تجهیزات هوشمند مختلف در خانه ارتباط ایمن و پایداری را به وجود آورد و از این طریق زندگی مدرن و راحتی را تجربه کرد. در واقع با هوشمندسازی خانه با این پروتکل، فرآیند انجام بسیاری از کارهای تکراری به این سیستم واگذار می‌‌‌شود و بسیاری از اشیاء بی‌جان وظایف خود را به بهترین شکل و به صورت هوشمند انجام می‌‌‌دهند.

زیگبی یکی از قدیمی‌ترین، پرطرفدارترین و پروتکل‌های هوشمند سازی خانه محسوب می‌‌‌شود و بین اجزاء خانه هوشمند ارتباط و اتصال یکپارچه‌ای را به وجود می‌‌‌آورد. البته این پروتکل علاوه بر خانه‌های هوشمند در صنایع مختلف و واحد‌های اتوماسیون نیز بکار می‌‌‌روند و نقش موثری در انجام سریع کارها و همچنین کاهش هزینه‌ها دارد.

سوالات متداول درباره خانه هوشمند zigbee

۱. پروتکل هوشمند سازی zigbee چیست؟

پروتکل هوشمند سازی zigbee یک نوع فناوری ارتباط بی سیم است که بسیاری از افراد برای هوشمند سازی خانه خود این پروتکل را انتخاب می‌‌‌کنند. پروتکل zigbee مبتنی بر استاندارد IEEE 802.15.4 است و با آن می‌توان دستگاه‌های هوشمندی را که به پهنای باند کمی احتیاج دارند را به هم متصل کرد.

۲. پروتکل هوشمند سازی زیگبی در چه سالی به تصویب رسید؟

پروتکل هوشمند سازی zigbee در سال ۲۰۰۴ به عنوان پروتکل هوشمند سازی zigbee مورد تصویب قرار گرفت.

۳. رادیوهای زیگبی در چه باندی قرار دارند؟

رادیوهای پروتکل زیگبی در باند ۲,۴ گیگاهرتز قرار دارند.

۴. آیا پروتکل زیگبی برای پخش رسانه‌ها مناسب است؟

در پروتکل زیگبی سرعت انتقال داده پایین بوده و به همین دلیل جهت پخش رسانه مناسب به نظر نمی رسد؛ اما روی رادیوهای ۲,۴ گیگا هرتز سرعت ۲۵۰ کیلو بیت بسیار قدرتمند بوده و می‌تواند با سرعت بسیار بالایی دستورات را دریافت و ارسال کند.

۵. اندازه تئوریک شبکه زیگبی چند دستگاه است؟

اندازه تئوریک شبکه زیگبی حدود ۶۵ هزار دستگاه است.