ZIGBEE

ZigBee es un estándar de comunicaciones inalámbricas diseñado por la ZigBee Alliance. No es una tecnología, sino un conjunto estandarizado de soluciones que pueden ser implementadas por cualquier fabricante. ZigBee esta basado en el estándar IEEE 802.15.4 de redes inalámbricas de área personal (wireless personal area network, WPAN) y tiene como objetivo las aplicaciones que requieren comunicaciones seguras con baja tasa de envío de datos y maximización de la vida útil de sus baterías. 

ZigBee es promovida por la ZigBee Alliance, la cual, es una comunidad internacional de más de 100 compañías como Motorola, Mitsubishi, Philips, Samsung, Honeywell, Siemens, entre otras; cuyo objetivo es habilitar redes inalámbricas con capacidades de control y monitoreo que sean confiables, de bajo consumo energético y de bajo costo, que funcione vía radio y de modo bidireccional; todo basado en un estándar público global que permita a cualquier fabricante crear productos que sean compatibles entre ellos.

Cuando se concibió este estándar, los primeros nombres que sonaron fueron: PURLnet, RF-Lite, Firefly, y HomeRF Lite, finalmente se escogió el término ZigBee, sin embargo, el origen de este nombre es aún oscuro, pero la idea surgió de una colmena de abejas pululando alrededor de su panal y comunicándose entre ellas.    

La especificación 1.0 de ZigBee se aprobó el 14 de diciembre de 2004 y esta disponible a miembros del ZigBee Alliance, esta especificación esta dividido en niveles. La suscripción para el primer nivel se denomina adopter . Desde sus anuncios ZigBee a gozado de gran expectativa, incluso corrían los rumores que se trataba del reemplazo de Bluetootf, y no es para menos pues por ejemplo, el nodo ZigBee más completo requiere en teoría cerca del 10% del software de un nodo de Bluetooth o  Wi-Fi típico; esta cifra baja al 2% para los nodos más sencillos, no obstante, el tamaño de código en sí es bastante mayor y se acerca al 50% del tamaño del de Bluetooth; no obstante, ZigBee ha surgido no para reemplazar a Bluetooth, pues sus campos de acción son distintos.  

 Características Algunas de las características de ZigBee son: 
• ZigBee opera en las bandas libres ISM (Industrial, Scientific & Medical) de 2.4 GHz, 868 MHz (Europa) y 915 MHz (Estados Unidos).
• Tiene una velocidad de transmisión de 250 Kbps y un rango de cobertura de 10 a 75 metros.

• A pesar de coexistir en la misma frecuencia con otro tipo de redes como WiFi o Bluetooth su desempeño no se ve afectado, esto debido a su baja tasa de transmisión y, a características propias del estándar IEEE 802.15.4.

• Capacidad de operar en redes de gran densidad, esta característica ayuda a aumentar la confiabilidad de la comunicación, ya que entre más nodos existan dentro de una red, entonces, mayor número de rutas alternas existirán para garantizar que un paquete llegue a su destino.

• Cada red ZigBee tiene un identificador de red único, lo que permita que coexistan varias redes en un mismo canal de comunicación sin ningún problema. Teóricamente pueden existir hasta 16 000 redes diferentes en un mismo canal y cada red puede estar constituida por hasta 65 000 nodos, obviamente estos límites se ven truncados por algunas restricciones físicas (memoria disponible, ancho de banda, etc.).

• Es un protocolo de comunicación multi-salto, es decir, que se puede establecer comunicación entre dos nodos aún cuando estos se encuentren fuera del rango de transmisión, siempre y cuando existan otros nodos intermedios que los interconecten, de esta manera, se incrementa el área de cobertura de la red

. • Su topología de malla (MESH) permite a la red auto recuperarse de problemas en la comunicación aumentando su confiabilidad.  

 Tipos de Dispositivos Se definen tres tipos diferentes de dispositivos ZigBee según su papel en la red: 

• Coordinador ZigBee ( ZigBee coordinator , ZC). El tipo de dispositivo más completo. Puede actuar como director de una red en árbol así como servir de enlace a otras redes. Existe exactamente un coordinador por cada red, que es el nodo que la comienza en principio. Puede almacenar información sobre la red y actuar como su centro de confianza en la distribución de claves de cifrado.

  
• Router ZigBee (ZR). Además de ofrecer un nivel de aplicación para la ejecución de código de usuario, puede actuar como router interconectando dispositivos separados en la topología de la red.  

• Dispositivo final ( ZigBee end device , ZED). Posee la funcionalidad necesaria para comunicarse con su nodo padre (el coordinador o un router), pero no puede transmitir información destinada a otros dispositivos. De esta forma, este tipo de nodo puede estar dormido la mayor parte del tiempo, aumentando la vida media de sus baterías. Un ZED tiene requerimientos mínimos de memoria y es por tanto significativamente más barato. 
En base a su funcionalidad puede plantearse una segunda clasificación: 

• Dispositivo de funcionalidad completa (FFD): es capaz de recibir mensajes en formato del estándar 802.15.4. Gracias a la memoria adicional y a la capacidad de computar, puede funcionar como coordinador o router o puede ser usado en dispositivos de red que actúen de interface con los usuarios.
 
• Dispositivo de funcionalidad reducida (RFD): tiene capacidad y funcionalidad limitadas (especificada en el estándar) con el objetivo de conseguir un bajo coste y una gran simplicidad. Básicamente, son los sensores/actuadores de la red.