Tecnología zigbee

Tecnología ZigBee
Edson S. Galagarza M. Estudiante de ingeniería electrónica y telecomunicaciones, Universidad Tecnológica de Panamá edson.galagarza@utp.ac.pa Resumen- En este documento se explican los principios del
estándar de comunicación ZigBee, resaltando los procesos que ocurren a bajo nivel. El estándar ZigBee está cimentado sobre el estándar IEEE 802.15.4 es por ello que resultanecesario la explicación de este último para el entendimiento de la tecnología. El estándar ZigBee ha sido diseñado para la comunicación en redes de corto alcance, de muy bajo consumo y costo, a velocidades bajas y períodos de trabajo cortos. La organización de la arquitectura ZigBee, se basa en capas, las capas mas bajas en las que está basado, es decir, la capa física y la capa de acceso al medio,están especificadas completamente por el estándar IEEE 802.15.4, quedando las capas superiores especificadas por el estándar ZigBee. El interés principal de este artículo, se orienta a la sección de comunicaciones, es por ello que se enfatizará en las primeras capas, sin incluir las capas superiores del modelo. control, la domótica, el monitoreo médico y hasta juguetes por mencionar solo algunas. [1]2. El estándar ZigBee
La documentación del estándar ZigBee contiene especificaciones, descripciones de interfaces, descripciones de objetos, protocolos y algoritmos pertenecientes al estándar del protocolo ZigBee, incluyendo la subcapa de soporte a aplicaciones (APS), objetos de dispositivos ZigBee (ZDO), perfiles de dispositivos ZigBee (ZDP), marco de aplicaciones (framework), la capa de red(NWK) y los servicios de seguridad ZigBee. [1]

2.1. Arquitectura de pila

Palabras clave- Redes inalámbricas de área personal
(WPAN), ZigBee, Domótica, capa física (PHY), Control de acceso al medio (MAC), perr-to-peer (P2P), Modelo OSI, ruido Pseudoaleatorio (PN).

1. Introducción
La tecnología ZigBee, es un estándar de comunicaciones inalámbricas para redes de área personal conocidas comoWPAN, que nos permite la creación de redes de ultra bajo consumo a muy bajo costo. [1] Este estándar está basado en el estándar IEEE 802.15.4 y fue creado por en consorcio ZigBee Alliance, formado por más de 70 compañías que se unieron para su elaboración. [6] El estándar IEEE 802.15.4 define el protocolo y las interconexiones compatibles para la transmisión de datos en dispositivos RF de cortoalcance, baja complejidad, velocidad y consumo en redes WPAN. [2] El estándar ZigBee se basa en redes de tipo malla (mesh) que permiten extender el rango y se enfoca en velocidades de transmisión bajas con bajos ciclos de trabajo, segmento que los demás estándares como el bluetooth (IEEE 802.15.1) no podían satisfacer. [6] De esta forma se puede extender la duración de la batería, permitiendo suuso en aplicaciones como la automatización, el

La arquitectura de pila ZigBee esta conformada por bloques llamados capas, cada capa realiza un conjunto específico de servicios para la capa siguiente (superior). La arquitectura de pilas ZigBee se basa en el modelo de 7 capas del estándar de interconexiones de sistemas abiertos (OSI), pero solo define aquellas capas relevantes para adquirirfuncionalidad en el espacio de mercado al cual esta destinado. El estándar IEEE 802.15.4-2003 define las dos capas inferiores: la capa física (PHY) y la subcapa de acceso al medio (MAC). La ZigBee Alliance, construyó sobre estos fundamentos, proveyendo la capa de red (NWK) y el marco para la capa de aplicaciones. El marco de la capa de aplicaciones está compuesto por la subcapa de soporte de aplicaciones(APS), los objetos de dispositivos ZigBee (ZDO) y los objetos de aplicación definidos por el fabricante. [1]

3. El estándar IEEE 802.15.4
3.1. Concepto
Para garantizar la compatibilidad e interoperabilidad entre productos sin importar el fabricante es necesaria la estandarización. El instituto de ingenieros eléctricos y electrónicos (IEEE) se encarga de la creación de estándares para los...