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Dispositivi ZigBee
Nel campo dell’ Internet of Things (IoT), e quindi anche della domotica, gli oggetti di uso quotidiano riescono a comunicare e interagire tra loro e con le persone.
Normalmente siamo abituati ad utilizzare i nostri dispositivi domotici attraverso standard di comunicazione largamente diffusi come il Wi-Fi e il Bluetooth che a volte, però, peccano in versatilità, affidabilità e dispendio energetico.
Lo standard ZigBee sopperisce a tali inconvenienti, scopriamolo …
Standard ZigBee
E’ uno standard di comunicazione curato dalla ZigBee Alliance e basato su un insieme di protocolli che sfrutta piccole antenne digitali a bassa potenza.
Il nome ZigBee si ispira al comportamento delle api domestiche che per sopravvivere in moltitudine hanno bisogno di comunicare continuamente tra loro e, pertanto, si muovono freneticamente a zig-zag da un capo all’ altro dell’ alveare.
Lo standard è il IEEE 802.15.4 per wireless personal area networks (WPAN).
Lo standard fu completato nel maggio 2003 ed ha trovato applicazione in diversi settori quali le reti di sensori, la domotica, le telecomunicazioni, ecc.
Grazie a ZigBee potremo definire una rete a maglie (mesh) autogestita, performante e affidabile capace di ridurre il consumo energetico e aumentare di conseguenza l’ autonomia dei nostri dispositivi.
Tipi di Dispositivi
Come al solito esiste un dispositivo intelligente che coordina gli altri, in alcuni casi saranno presenti anche nodi intermedi delegati al trasferimento dei dati.
Esistono tre differenti tipi di dispositivi:
- ZigBee Coordinator (ZC): è il nodo principale che inizializza la rete, può fungere da ponte tra più reti e custodire le chiavi di sicurezza. In ogni rete deve essere presente un solo ZC;
- ZigBee Router (ZR): questi dispositivi agiscono come router intermedi passando i dati da e verso altri dispositivi;
- ZigBee End Device (ZED): sono i semplici nodi della rete che riescono solo a dialogare con il nodo principale.
Sono supportate sia reti con beacon che senza.
Le reti non-beacon enabled hanno i ZR con i ricevitori sempre attivi, con conseguente consumo di energia.
Nelle reti beacon enabled, i ZR trasmettono periodicamente dei beacon per confermare la loro presenza agli altri nodi, questi consumeranno energia solo nel periodo in cui c’è il beacon.
ZigBee è una rete a maglie (mesh), i dispositivi possono operare autonomamente e servire da ripetitore passando il segnale agli altri dispositivi.
Saremo così in grado di coprire distanze maggiori.
Purtroppo si tratta di un protocollo aperto e, quindi, alcuni produttori possono modificarne alcuni aspetti.
Di conseguenza non tutti gli hub sono compatibili con tutti i dispositivi.
Hub Bridge
L’ hub bridge è un dispositivo che funge da nodo principale e ci consente di controllare i nostri dispositivi ZigBee anche dalla rete locale e internet (fungendo anche da gateway) in quanto si interfaccia con il nostro router.
Nell’ immagine principale dell’ articolo è mostrata, a titolo di esempio, una semplice architettura di rete basata su dispositivi Sonoff.
L' informatica e l' elettronica, ovvio !!
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Sempre articoli interessanti. Peccato che le mie capacità informatiche non mi permettano di realizzare quel che vorrei. Tu invece sei veramente preparato. Ho molte domande da farti. Ti ho già scritto ieri.
Ciao, questo blog si propone come strumento di condivisione di conoscenze tra appassionati di domotica. Puoi porre i tuoi quesiti in fondo all’ articolo di interesse.
Se sarò in grado di rispondere lo farò, altrimenti bisognerà attendere i contributi di altri utenti interessati alla discussione.
E’ in fase di implementazione una sezione Forum che permetterà di affrontare le varie problematiche in modo più selettivo.
Innanzitutto grazie per avermi risposto. Sono appassionato di tecnologia e tutto quello che la circonda. La domotica tradizionale non mi piace e credo che ormai abbia poco senso atteso il grande sviluppo di prodotti quali appunto home Assistant. Quello che ho notato è che questi programmi faticano ad uscire dalla definizione di hobbie per smanettoni non tanto per le funzionalità che possono offrire ma per la mancanza di professionisti che le sappiano adottare. Dovendo a breve ristrutturare casa vorrei approfittare per sfruttare i vantaggi di uno Smarthub. Purtroppo le mie idee sono chiare su cosa vorrei realizzare ma abbastanza confuse su come farle fare ad home Assistant 😂.
Home Assistant ultimamente è diventato più user friendly. Si tratta cmq di un software opensource sviluppato da una comunità di sviluppatori e quindi soggetto a continui aggiornamenti, modifiche e integrazioni e per questo resta ancora catalogato come “roba da smanettoni”. In commercio esistono cmq anche hub più semplici da gestire, come Homey, che tra l’ altro integrano già i protocolli di comunicazione più utilizzati. Questi dispositivi per il momento non verranno recensiti su questo blog, il cui focus resta HA.