Zigbee is een draadloos communicatie protocol. Het is een standaard en het bouwt voort op de nieuwe IEEE norm 802.15.4.

ZigBee is bedoeld als alternatief op de tekortkomingen van BlueTooth en WiFi. Het is eenvoudig (een complete zigbee protocol stack kan in een embedded controller worden ingebouwd) en energie zuinig. Het is de bedoeling dat een ZigBee apparaat enkele jaren op een batterij kan werken. In tegenstelling tot BlueTooth of WiFi heeft ZigBee slechts een datarate van 20k b/s tot 200k b/s.

Zigbee is in eerste instantie bedoeld voor gebouw automatisering en meet- en besturings netwerken. De bandbreedte behoefte is voor deze applicaties niet groot (denk aan de thermostaat, deurbel of een lichtknopje), wel is de levensduur van de batterijen voor deze toepassing van belang.

Stel voor een kantoorpand met grote ruimten heeft een flexibele indeling. Je wil flexibel zones kunnen aanbrengen binnen deze grote ruimten, bijvoorbeeld met systeemwanden, en binnen deze zones de verlichting en verwarming kunnen regelen. Je wilt kunnen detecteren of er iemand binnen een zone aanwezig is om het licht aan en uit te doen of als inbraak detectie. Wat je niet wil zijn draden. Die maken een her-indeling duurder en ingewikkeld.

Zigbee stelt je dan in staat om de lichtknopjes, PIR sensoren, thermometer en thermostaat draadloos te maken zodat je ze op een willekeurige plaats kan monteren. Zelfklevende lichtknopjes. Via configuratiesoftware kan worden ingesteld welk zigbee apparaat bij welke ruimte hoort.

Dit is eigenlijk alleen maar een vervanging van bestaande systemen. ZigBee stelt je ook in staat om nieuwe dingen te doen. Denk aan dingen die zelf kunnen melden dat ze moeten worden bijgevuld (WC - rol houder, handdoek automaat, zeep dispenser, plantenbak). Overigens batterijen : bij bijvoorbeeld lichtknopjes kan je ervoor zorgen dat het omschakelen zelf genoeg energie opwekt om een bericht te kunnen versturen, hetzelfde geldt voor de handdoek automaat. Plantenbak water sensors kunnen voorzien worden van een zonnepaneeltje.

Voor sommige van deze dingen kan nu X10 worden gebruikt. X10 kan stuurcodes moduleren op het lichtnet. De bandbreedte is laag (tientallen bits per seconde) en het aantal apparaten is beperkt tot 256 per fase. Voor X10 zijn er kant en klare kitjes (dit zijn de 120 V 60 Hz versies). Met X10 zit je dus altijd vast aan het lichtnet.

Ook zijn er al draadloze alternatieven. Deze werken veelal op 433 MHz of 870 MHz en er zijn van een aantal leveranciers chips voor beschikbaar. Door het ontbreken van een standaard worden deze producten weinig gebruikt.

De ZigBee standaard beschrijft een aantal soorten apparaten en een aantal berichten. Voor het uitwisselen van de berichten zelf wordt verwezen naar een communicatie protocol : IEEE 802.15.4 . De “802“ familie protocollen van IEEE zijn netwerk protocollen. Ze beschrijven de signalen op de kabel of in de ether en de manier waarop apparaten kunnen berichten kunnen uitwisselen. Deze lagen in de standaard heten PHY (van Physical) en MAC (van Media Access Controller). Andere bekende IEEE “802“ standaarden zijn ethernet (802.3) en WiFi (802.11b).

De ZigBee standaard vult de IEEE norm aan met een werkwijze om netwerken op te bouwen en apparaten remote te herkennen.

Deel van de 802.15.4 norm is de te gebruiken frequenties. Binnen europa en de vereenigde staten zijn bepaalde frequenties vrijgegeven voor gebruik zonder licentie. 433 MHz is al genoemd, 868-870 MHz is beschikbaar in europa (zie ETSI hier) en 902-915MHz in de verenigde staten (zie FCC ). 2400 MHz is beschikbaar in zowel europa als de verenigde staten. IEEE 802.15.4 gebruikt 868 tot 870 MHz of 902 tot 915 MHz of 2400 Mhz. Alleen de 2400 MHz is beschikbaar on europa en de verenigde staten en ik verwacht dat deze het meest gebruikt gaat worden. Zie hier voor een tabel met welke o.a. chips welke frequenties gebruiken.

ZigBee chips zijn bij introductie al vrij goedkoop. In bulk zijn ze voor een paar dollar per stuk te krijgen.