Les transceivers Zigbee prennent en charge les normes mondiales pour la bande de fréquence radio ISM

Zigbee est un protocole de communication à faible puissance destiné à être utilisé dans la bande de fréquence radio ISM. Cette bande prend en charge le matériel industriel et scientifique tel que l'automatisation des bâtiments et les dispositifs médicaux. Ces dernières années, le divertissement à domicile a rejoint la bande pour l'opération de communication sans fil dans des applications à courte portée.

La norme a été établie à la fin des années 1990 pour répondre au besoin croissant de communications sans fil à faible puissance. La faible puissance a maintenu les transmissions dans le territoire à courte portée avec la capacité de créer des réseaux maillés si une portée de transmission plus longue était nécessaire. Les données transmises sur Zigbee sont généralement à bande basse, limitant son utilisation à des fréquences de communication assez simples.

Il existe des puces émettrices-réceptrices qui intègrent une antenne à puce dans le silicium, ayant un faible impact sur l'empreinte matérielle des conceptions. Les fournisseurs de pièces proposent des modules émetteurs-récepteurs simples jusqu'aux modules système sur puce qui ajoutent un microcontrôleur. En combinaison avec l'émetteur-récepteur Zigbee, le microcontrôleur complète un système de contrôle complet qui contient des fonctionnalités dans un petit espace.

Contexte pour Zigbee

De nombreuses entreprises proposent des dispositifs pour l'industrie, la science et l'automatisation domestique. En tant que tel, il existe une adhésion à l'Alliance Zigbee qui définit et maintient les spécifications et les normes. Chaque membre a son mot à dire sur les changements qui font évoluer la norme et chacun a accès à des logiciels de licence gratuits pour l'implémentation dans leurs offres matérielles respectives.

En 2007, Zigbee a enrichi ses offres en publiant des profils d'application. Ces profils d'application incluent l'automatisation domestique, l'énergie intelligente, les télécommunications, les soins de santé, la télécommande, le lien lumineux, l'automatisation des bâtiments commerciaux, l'énergie verte et les services de vente au détail. Zigbee Smart Energy ajoute des services pour la charge de véhicules électriques. En 2009, l'Alliance Zigbee s'est associée au Consortium de la Radiofréquence pour l'Électronique Grand Public pour prescrire une norme commune pour les télécommandes et autres produits électroniques grand public.

Caractéristiques définissant Zigbee

Zigbee fonctionne dans la bande ISM non licenciée entre 2,4 et 2,4835 GHz dans le monde entier, et dans les bandes 902 à 928 MHz et 868 à 868,6 MHz en Australie et en Europe. Il y a 16 canaux dans la bande 2,4 GHz espacés de 5 MHz. Les portées de transmission sont d'environ 10 mètres à l'intérieur, avec jusqu'à 1,6 kilomètre à l'extérieur en ligne de vue dégagée.

Il existe trois types de dispositifs Zigbee, chacun permettant une fonctionnalité spécifique pour soutenir la transmission en utilisant le protocole Zigbee et les couches de liaison. Certains réseaux parcourent leurs bandes de transmission en utilisant des balises de support tandis que d'autres ne le font pas. Certains utilisent des routeurs. Certains forment des réseaux maillés pour augmenter les portées de transmission en utilisant des dispositifs comme des pierres de gué à travers l'espace.

Paramètres à considérer lors de la sélection d'un émetteur-récepteur Zigbee

Les composants de transceiver Zigbee intègrent typiquement des antennes embarquées. Certains ont la capacité de supporter à la fois des antennes embarquées et externes offrant une versatilité dans la configuration du système. Certains vont encore plus loin en intégrant un processeur de contrôle au sein du circuit pour éliminer le besoin de pièces externes. Nous mettons en avant trois composants possibles pour le support de Zigbee dans la configuration de conception.

Texas Instruments, CC2530 RF IC

Ce composant intègre un transceiver Zigbee ainsi qu'un microcontrôleur pour les applications Zigbee. Il nécessite très peu de composants externes et requiert un seul cristal pour les réseaux asynchrones. Le composant est conforme aux réglementations mondiales sur les fréquences radio. Il propose plusieurs modes de faible consommation pour une utilisation efficace de l'énergie en modes actif et veille, fonctionnant sur une large gamme d'alimentation de 2V à 3.6V. Ce composant est fourni avec un kit de développement, le CC2530ZDK-ZLL.

*Le CC2530 est une véritable solution système sur puce (SoC) pour les applications IEEE 802.15.4, Zigbee et RF4CE. Il permet de construire des nœuds de réseau robustes avec des coûts totaux de matériel très bas. Le CC2530 combine l'excellente performance d'un transceiver RF de pointe avec un MCU 8051 amélioré conforme aux standards de l'industrie, une mémoire flash programmable en système, 8-KB de RAM, et de nombreuses autres fonctionnalités puissantes. Le CC2530 est disponible en quatre versions de mémoire flash différentes : CC2530F32/64/128/256, avec respectivement 32/64/128/256 KB de mémoire flash. Le CC2530 a divers modes de fonctionnement, le rendant hautement adapté pour les systèmes où une consommation d'énergie ultra faible est requise. *

Trouvé à la page 25 de la fiche technique du CC2530

Microchip, MRF24J40MD/ME

Ce composant fonctionne avec une tension typique de 3.3V et présente une faible consommation de courant dans la bande ISM. Il est compatible avec les familles de microcontrôleurs Microchip PIC16, PIC18, PIC24, dsPIC33, et PIC 32 utilisant le protocole d'interface SPI. Il est conforme pour une utilisation aux États-Unis, en Europe, et en Australie/Nouvelle-Zélande avec des portées allant jusqu'à 4000 pieds.

Le MRF24J40MD/ME est un module monté en surface conforme à la norme IEEE 802.15.4 à 2.4 GHz, avec cristal intégré, régulateur de tension interne, circuit d'adaptation, amplificateur de puissance, amplificateur à faible bruit avec antenne à trace de PCB ou connecteur d'antenne externe de 50Ω. Le module MRF24J40MD/ME fonctionne dans la bande de fréquence non licenciée de 2.4 GHz. La conception intégrée du module libère l'intégrateur de la conception RF et d'antenne étendue, et des tests de conformité réglementaire permettant une mise sur le marché plus rapide.

Trouvé à la page 1 de la fiche technique du MRF24J40MD/ME

Digi, XBP24-Z7WIT-004

Ceci est un module intégrant une antenne pour la transmission et la réception de communications Zigbee à 2,4 GHz entre appareils compatibles. Aucune configuration n'est nécessaire pour des communications RF directement opérationnelles. Sa portée en ligne de vue RF en extérieur est opérationnelle jusqu'à 1 mile.

Le XBP24-Z7WIT est un module RF embarqué fournissant une connectivité sans fil aux dispositifs terminaux dans les réseaux maillés ZigBee. Utilisant l'ensemble de fonctionnalités ZigBee PRO, ces modules sont interopérables avec d'autres dispositifs ZigBee, y compris les dispositifs d'autres fournisseurs ayant le même ensemble de fonctionnalités.

Trouvé à la page 1 de la fiche technique XBP24-Z7WIT-004

Il existe des pièces disponibles pour la transmission et la réception de communications Zigbee et ces pièces peuvent être trouvées sur ce site en utilisant l'outil de recherche. En plus des informations paramétriques listées, la page de chaque pièce offre des informations sur l'approvisionnement et les prix et une liste de pièces similaires. Avec une liste de pièces similaires, la meilleure solution pour votre application peut être facilement trouvée et considérée pour utilisation.

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