Transceptores Zigbee Suportam Padrões Mundiais para a Banda de Frequência de Rádio ISM

Zigbee é um protocolo de comunicação de baixa potência destinado ao uso na faixa de frequência de rádio ISM. Esta faixa suporta hardware industrial e científico, como automação de edifícios e dispositivos médicos. Nos últimos anos, o entretenimento doméstico juntou-se à faixa para operação de comunicação sem fio em aplicações de curto alcance.

O padrão foi estabelecido no final dos anos 1990 para atender à crescente necessidade de comunicações sem fio de baixa potência. A baixa potência manteve as transmissões em território de curto alcance com a capacidade de criar redes em malha se um alcance de transmissão mais longo fosse necessário. Os dados transmitidos no Zigbee são tipicamente de banda baixa, mantendo seu uso para frequências de comunicação bastante simples.

Existem chips transceptores disponíveis que integram uma antena de chip dentro do silício, causando um pequeno impacto no design do hardware. Os fornecedores de peças oferecem módulos transceptores simples até módulos de sistema em chip que adicionam um microcontrolador. Juntamente com o transceptor Zigbee, o microcontrolador completa um sistema de controle que contém funcionalidade em um pequeno espaço.

Contexto do Zigbee

Muitas empresas oferecem dispositivos industriais, científicos e de automação residencial. Como tal, existe uma Associação de Membros Zigbee que define e mantém as especificações e padrões. Cada membro tem entrada em mudanças que evoluem o padrão e cada um tem acesso a software de licenciamento gratuito para implementação em suas respectivas ofertas de hardware.

Em 2007, Zigbee adicionou às suas ofertas publicando perfis de aplicação. Esses perfis de aplicação incluem automação residencial, energia inteligente, telecomunicações, saúde, controle remoto, link de luz, automação de edifícios comerciais, energia verde e serviços de varejo. Zigbee Smart Energy adiciona serviços para carregamento de veículos plug-in. Em 2009, a Aliança Zigbee se uniu ao Consórcio de Frequência de Rádio para Eletrônicos de Consumo para prescrever um padrão conjunto para controles remotos e outros produtos eletrônicos de consumo.

Características Definidoras do Zigbee

Zigbee opera na faixa ISM não licenciada entre 2,4 e 2,4835GHz mundialmente, e nas faixas de 902 a 928MHz e 868 a 868,6MHz na Austrália e Europa. Existem 16 canais na faixa de 2,4GHz espaçados de 5MHz. Os alcances de transmissão são de cerca de 10 metros em ambientes internos, com até 1,6 km ao ar livre em linha de visão desobstruída.

Existem três tipos de dispositivos Zigbee, cada um permitindo funcionalidades específicas para suportar a transmissão usando protocolo Zigbee e camadas de link. Algumas redes viajam suas faixas de transmissão usando balizas de suporte enquanto outras não. Algumas usam roteadores. Algumas formam redes em malha para aumentar os alcances de transmissão usando dispositivos e pedras de passagem através do espaço.

Parâmetros a Considerar ao Selecionar um Transceptor Zigbee

As peças transceptoras Zigbee geralmente incorporam antenas embarcadas. Algumas têm a capacidade de suportar tanto antenas embarcadas quanto externas, oferecendo versatilidade na configuração do sistema. Algumas vão além, incorporando um processador de controle dentro do circuito para eliminar a necessidade de peças extras. Destacamos três possíveis peças para suporte do Zigbee na configuração de design.

Texas Instruments, CC2530 RF IC

Esta peça incorpora um transceptor Zigbee junto com um microcontrolador para aplicações Zigbee. Requer muito poucos componentes externos e necessita de um único cristal para redes assíncronas. A peça está em conformidade com as regulamentações de radiofrequência em todo o mundo. Possui vários modos de baixo consumo de energia para uso eficiente de energia durante os modos ativo e de espera, operando em uma ampla faixa de fornecimento de 2V a 3.6V. Esta peça vem com um kit de desenvolvimento, o CC2530ZDK-ZLL.

*O CC2530 é uma verdadeira solução de sistema em chip (SoC) para aplicações IEEE 802.15.4, Zigbee e RF4CE. Ele permite a construção de nós de rede robustos com custos totais de material muito baixos. O CC2530 combina o excelente desempenho de um transceptor RF líder com um MCU 8051 padrão da indústria aprimorado, memória flash programável em sistema, 8-KB de RAM e muitos outros recursos poderosos. O CC2530 está disponível em quatro versões diferentes de flash: CC2530F32/64/128/256, com 32/64/128/256 KB de memória flash, respectivamente. O CC2530 tem vários modos de operação, tornando-o altamente adequado para sistemas onde o consumo ultrabaixo de energia é necessário. *

Encontrado na página 25 do datasheet do CC2530

Microchip, MRF24J40MD/ME

Esta peça opera com uma tensão típica de 3.3V, apresentando um consumo de corrente baixo na banda ISM. É compatível com as famílias de microcontroladores da Microchip de PIC16, PIC18, PIC24, dsPIC33 e PIC 32 usando protocolo de interface SPI. Está em conformidade para uso nos Estados Unidos, Europa e Austrália/Nova Zelândia com alcances de até 4000 pés.

O MRF24J40MD/ME é um módulo de montagem em superfície compatível com o padrão IEEE 802.15.4 de 2.4 GHz, com cristal integrado, regulador de tensão interno, circuito de correspondência, Amplificador de Potência, Amplificador de Baixo Ruído com antena de traço de PCB ou conector de antena externa de 50Ω. O módulo MRF24J40MD/ME opera na faixa de frequência de 2.4 GHz não licenciada. O design integrado do módulo libera o integrador de extensos projetos de RF e antena, e testes de conformidade regulatória, permitindo um tempo de comercialização mais rápido.

Encontrado na página 1 do datasheet do MRF24J40MD/ME

Digi, XBP24-Z7WIT-004

Este é um módulo que integra uma antena para transmissão e recepção de transmissões Zigbee de 2.4GHz entre dispositivos compatíveis. Não é necessária nenhuma configuração para comunicações RF diretas. Seu alcance de linha de visão RF ao ar livre é operacional até 1 milha.

O XBP24-Z7WIT é um módulo RF embutido que proporciona conectividade sem fio a dispositivos de ponto final em redes mesh ZigBee. Utilizando o Conjunto de Recursos ZigBee PRO, esses módulos são interoperáveis com outros dispositivos ZigBee, incluindo dispositivos de outros fornecedores com o mesmo conjunto de recursos.

Encontrado na página 1 do datasheet do XBP24-Z7WIT-004

Há peças disponíveis para transmissão e recepção de comunicações Zigbee e essas peças podem ser encontradas neste site usando a ferramenta de busca. Junto com as informações paramétricas listadas, a página de cada peça oferece informações de fornecimento e preços e uma lista de peças similares. Com uma lista de peças similares, a melhor solução para sua aplicação pode ser facilmente encontrada e considerada para uso.

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