Qu’est-ce qu’un module ZigBee ?
Les modules ZigBee sont des modules dotés de circuits intégrés qui prennent en charge la norme de communication internationale ZigBee.
La norme de communication ZigBee est l’une des normes de communication sans fil à courte portée et, bien que la distance de transmission soit courte et la vitesse de transmission relativement faible, elle se caractérise par son faible coût et sa faible consommation d’énergie. Par conséquent, elle est relativement souvent utilisée dans la mise en œuvre d’appareils compacts et mobiles.
Le nom ZigBee est dérivé du fait que l’abeille domestique “bee” vole en zigzag.
Utilisations des modules ZigBee
Les modules ZigBee sont utilisés pour la commande à distance d’appareils ménagers, la communication de capteurs pour l’équipement des habitations et la visualisation de l’énergie, où ils peuvent tirer parti de leur faible consommation d’énergie pour des applications de communication à courte distance. Ces dernières années, l’avantage relatif du Bluetooth a diminué en raison de l’amélioration de ses performances en matière d’économie d’énergie, et le Bluetooth est de plus en plus utilisé dans une variété relativement large d’appareils électroniques et de situations.
L’une des caractéristiques uniques du ZigBee est son avantage en ce qui concerne le nombre maximal de connexions simultanées, ce qui le rend adapté à la collecte d’informations provenant d’un grand nombre de capteurs à la fois.
Principe du module ZigBee
Les modules ZigBee sont des modules de communication équipés de circuits intégrés permettant d’utiliser le système ZigBee, une alliance standardisée, dans le but de connecter des dispositifs de communication alimentés par batterie, tels que des capteurs, avec une consommation d’énergie extrêmement faible. Les spécifications électriques sont notamment normalisées dans la norme IEEE 802.15.4.
L’une des principales caractéristiques de ZigBee est sa consommation d’énergie extrêmement faible en mode veille.
Le système a également un temps de réponse extrêmement rapide entre la mise en veille et la communication. Il convient donc à des applications telles que les télécommandes d’appareils ménagers et les équipements de logement où les données ne sont pas échangées en permanence, mais sont transmises instantanément en cas de besoin, avant d’être remises en mode veille.
En revanche, la faible vitesse de transmission (jusqu’à 250 kbps) dans la bande des 2,4 GHz la rend inadaptée aux applications impliquant la transmission de gros volumes de données, comme la voix et la vidéo. De plus, le Wi-Fi et le Bluetooth utilisent également la même bande de 2,4 GHz, il est donc nécessaire de faire très attention aux interférences radio et, selon l’environnement, de mettre en place un blindage.
Autres informations sur les modules ZigBee
1. Compatibilité avec Internet
La pile de protocoles ZigBee n’est pas TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) et n’est généralement pas très compatible avec l’internet. Par conséquent, si vous souhaitez vous connecter à Internet, vous devez mettre en place une station relais passerelle séparée.
2. Comparaison avec le Bluetooth
Le ZigBee est souvent comparé au Bluetooth, une autre norme sans fil utilisée pour les dispositifs embarqués, qui utilise également la même bande de fréquence de 2,4 GHz que le ZigBee et présente les mêmes caractéristiques de courte portée, de faible vitesse et d’économie d’énergie.
En général, le ZigBee est plus économe en énergie, mais en raison de la différence de caractéristiques, il est nécessaire de faire la distinction entre le ZigBee et le Bluetooth en fonction de la situation dans laquelle il est utilisé. En général, le ZigBee a une faible consommation d’énergie et un petit temps de récupération en mode veille, ce qui le rend approprié pour les communications où la communication de données est effectuée avec un certain temps entre les communications. Il convient de noter que si l’intervalle de communication des données n’est pas suffisamment long, l’effet d’économie d’énergie sera faible.
En revanche, le Bluetooth prend du temps pour se connecter et se déconnecter, il est donc préférable d’éteindre l’alimentation du module lui-même au lieu de le mettre en veille lors de l’utilisation de Bluetooth pour économiser de l’énergie. ZigBee permet également plusieurs connexions simultanées, ce qui peut être un avantage lors de la construction de systèmes qui collectent des informations de capteurs multiples.
3. Méthodes de connexion simultanée
ZigBee offre différentes méthodes de connexions multiples simultanées. Les méthodes de connexion arborescente et maillée, ainsi que le transfert de données par relais de seau via des routeurs, peuvent être pris en charge. A titre d’exemple, si un réseau de communication est construit en utilisant ZigBee, jusqu’à 65 536 terminaux (utilisant des adresses jusqu’à 0xFFFF) peuvent être connectés selon le standard.
Les modules ZigBee conviennent donc aux applications qui nécessitent une faible consommation d’énergie et une communication simultanée avec un grand nombre de capteurs utilisant une variété de méthodes différentes.