ZigBee adalah protokol komunikasi nirkabel yang sesuai dengan standar IEEE 802.15. Protokol itu sendiri adalah mekanisme yang mengatur pertukaran informasi antara entitas komunikasi. ZigBee beroperasi pada tiga frekuensi, yaitu 868 MHz (Eropa, ISM band), 915 MHz (Amerika dan Australia) dan 2 GHz (Global) dengan 16 channel. ZigBee biasa digunakan pada Personal Area Network (PAN) yang merupakan jaringan komputer skala terkecil antara lain seperti LAN, MAN, WAN, hingga Internet. Seperti namanya "pribadi", penggunaan PAN terbatas pada jarak tertentu dan jumlah pengguna yang terbatas. Mungkin sebagian dari kita masih asing dengan ZigBee, jadi cara termudah adalah dengan menyeretnya ke sahabatnya yang lebih populer, Bluetooth. Apakah Anda pernah menggunakan Bluetooth? Oleh karena itu, ZigBee kira-kira setara dengan Bluetooth (IEEE 802.15.1). Saat Anda menghubungkan dua smartphone, atau komputer dan smartphone melalui Bluetooth, itu juga dapat disebut sebagai jaringan area pribadi sebelumnya. Nampaknya group codenya sama dengan 802.15 yaitu working group yang mengadaptasi komunikasi WPAN dari Bluetooth, low level PAN rate protocol yang berbeda (termasuk ZigBee), mesh, hingga wearable networks .Jadi, dalam standar IEEE 802.15.dikatakan bahwa protokol ini memiliki struktur hierarki. Seperti halnya lapisan OSI dan TCP/IP, ZigBee juga dibagi menjadi beberapa lapisan, dari lapisan aplikasi hingga lapisan fisik yang terkait dengan media transmisi. Kemudian, pada lapisan MAC, mekanisme pertukaran data didefinisikan serta fungsionalitas lapisan tautan data (DLL) pada lapisan OSI. Lapisan MAC menangani alamat fisik data yang dikirim, termasuk enkapsulasi, pembingkaian, sinkronisasi, dan banyak lagi. Lapisan MAC bertugas mengakses jaringan menggunakan algoritma CSMA/CA (Carrier-Sense Multiple Access with Collision Prevention). Selain itu, lapisan jaringan bertanggung jawab untuk menyediakan pengaturan koneksi jaringan, konfigurasi entitas/perangkat yang terhubung, penemuan rute, dan identifikasi node. Terakhir, Application Support Sublayer (APS) bertanggung jawab untuk menyediakan objek aplikasi (endpoint) dengan perangkat ZigBee. Objek aplikasi (endpoint) pada jaringan dapat berupa perangkat input/output seperti switch, lampu, sensor, dan lain-lain. Sedangkan ZigBee Device Object (ZDO) adalah bagian yang mengontrol dan mengelola objek aplikasi yang terhubung ke jaringan.
Aliansi dari perusahaan yang bekerja sama untuk mengawasi dan mengembangkan ZigBee. Mereka mencoba menciptakan komunikasi yang andal, konsumsi daya yang rendah, nirkabel, dan dapat dihubungkan ke jaringan. Perusahaan yang telah bergabung dengan aliansi ZigBee memiliki akses ke standar yang ada dan juga dapat menerapkannya pada produk mereka. Tujuan dari aliansi ZigBee adalah untuk menyediakan konsumen dengan kemampuan komunikasi yang fleksibel yang dapat digunakan di mana saja dan juga dapat diintegrasikan ke dalam perangkat apapun.
Beberapa fitur dari ZigBee adalah sebagai berikut -Beroperasi pada 2 GHz, 868 MHz dan 915 MHz dimana ketiga pita frekuensi ini adalah pita bebas yaitu 2 GHz, 835 GHz, 868 - 870 MHz dan 902 -928 MHz. dan setiap lebar frekuensi dibagi menjadi 16 saluran. Untuk frekuensi 2 GHz, digunakan sebagian besar dunia, sedangkan aplikasi untuk pita 868 MHz digunakan di Eropa, sedangkan 915 MHz digunakan di wilayah Amerika Utara, Australia dan lain-lain. - Memiliki konsumsi daya yang rendah - Kecepatan transfer maksimum per data per bandwidth adalah sebagai berikut 250 Kbps untuk 2 GHz, 0 Kbps untuk 915 MHz dan 20 Kbps untuk 868 MHz. - Throughput tinggi dan latensi rendah untuk siklus tugas kecil. - Data dapat diandalkan karena memiliki protokol transfer data jabat tangan. - Ada beberapa jenis topologi seperti pear to pear, mesh, dll.
ZigBee memiliki 3 cara pertukaran data, yaitu: 1. Data yang dikirim bersifat periodik, maskdunya adalah data yang dikirim dengan waktu yang ditentukan terlebih dahulu misal pada sensor, dimana sensor aktif, kemudian membaca data dan mengirim data, lalu kembali ke idle (mode tidur). 2. Data dikirim pada interval yang sesuai. Sebagai contoh dapat melihat alat pendeteksi kebakaran , dimana alat tersebut hanya perlu mengirimkan data pada saat dibutuhkan saja. 3. Data dikirimkan beberapa kali dengan kecepatan tetap. Ini akan sangat tergantung pada periode yang ditentukan, atau yang biasa dikenal sebagai GTS (interval terjamin). Untuk menangani pertukaran yang ada, ZigBee memiliki 2 mode yang digunakan untuk menangani ini, mode pensinyalan dan mode non-sinyal. Dalam mode Beacon, perangkat di jaringan awalnya menunggu beacon dikirim dari operatornya untuk dikirim secara berkala, jika pengiriman pesan telah dihentikan, operator akan mengkonfirmasi jadwal pengiriman ulang beacon , sementara perangkat dapat kembali tidur sampai waktu yang ditentukan dan operator juga akan tidur sampai pensinyalan berikutnya. Untuk menangani lalu lintas lain, Anda dapat menggunakan mode non-sinyal. Dalam pensinyalan, perangkat yang ada akan tidur dan membangunkan hanya untuk mendapatkan data saat dibutuhkan, sehingga petugas operator harus berada di setiap saat. Setiap mode manajemen yang tersedia memiliki kekurangan, seperti dalam beacon, bahwa jika perangkat bangun terlalu larut dari tidur atau bangun terlalu pagi, mungkin kehilangan sinyal beacon yang dikirimkan. Sehingga dibutuhkan waktu yang tepat saat menggunakan. Sedangkan untuk non beacon, saat mengirim data bisa saat koordinator menerima data lain, maka data yang keluar akan terlambat oleh koordinator.
ZigBee awalnya dirancang untuk jaringan kecil di mana mengandalkan pengiriman data dari setiap perangkat. ZigBee telah dirancang dengan mempertimbangkan kebutuhan pasar untuk jaringan yang mampu konsumsi daya rendah, andal, dan aman. Untuk alasan ini, ZigBee Alliance bekerja sama dengan IEEE untuk menciptakan jaringan yang diinginkan pasar. Contoh kolaborasi antara kedua kelompok adalah lapisan perangkat lunak ZigBee. Selain itu, ZigBee Alliance juga menyediakan pengujian dan sertifikasi perangkat yang menggunakan ZigBee. Berdasarkan standar lapisan OSI yang ada, tumpukan protokol ZigBee dibuat dalam struktur berlapis.
Jaringan ZigBee menggunakan 3 jenis alat, yaitu: 1. Koordinator jaringan : adalah alat utama, tugas mengkoordinasikan semua bagian jaringan. Jadi, pada bagian ini, digunakan dengan perangkat canggih dibandingkan dengan 2 lainnya, dan juga perlu memiliki memori yang besar dan daya komputasi yang cepat. Full Function Device (FFD) adalah alat yang mendukung semua fungsi 802.15. dan memiliki beberapa fitur khusus. Jadi alat ini juga bisa berperan sebagai dispatcher. Selain itu, kapasitas memori dan proses komputasi yang cepat sangat bagus untuk digunakan sebagai router, tetapi juga dapat digunakan sebagai ujung jaringan di mana terhubung ke dunia luar. 2. Alat dengan fungsi tereduksi (RFD) : adalah alat dengan fungsionalitas terbatas atau menurut standar yang ada dan umumnya lebih murah. Biasanya digunakan di akhir jaringan.
Salah satu keunggulan teknologi ZigBee. Sublayer MAC memberikan keamanan, di antaranya memiliki hal yang digunakan untuk mengamankan data, yaitu: -Access Control, setiap perangkat memiliki daftar yang berisi perangkat tepercaya di jaringan untuk semua Perangkat tidak dapat terhubung secara langsung. -Adanya enkripsi data menggunakan kunci simetris 128-bit. -Adanya bingkai data membuat sulit untuk memanipulasi data yang ada tanpa kunci kriptografi. -Pengecekan data sekuensial dimana jika data yang diterima sama dengan atau belum terupdate dengan data sebelumnya maka data tersebut akan ditolak.
Topologi jaringan mengacu pada revolusi yang telah dirancang. Di sini, topologi adalah representasi geometris dari hubungan antara semua link dan perangkat yang terhubung (dispatcher, router, dan terminal). 1. Dalam Topologi Mesh, setiap node saling berhubungan mengharapkan yang lain menjadi perangkat akhir karena perangkat akhir tidak dapat berkomunikasi secara langsung. Untuk mengaktifkan komunikasi sederhana antara dua radio ZB, Anda harus mengonfigurasi satu dengan perangkat lunak dispatcher dan yang lainnya dengan router atau firmware terminal. Keuntungan utama dari jaringan Mesh adalah jika salah satu tautan menjadi tidak dapat digunakan, itu tidak melumpuhkan seluruh sistem. 2. Dalam topologi star, setiap perangkat memiliki koneksi point-to-point khusus ke pengontrol pusat (dispatcher). Tidak semua perangkat terhubung langsung satu sama lain. Tidak seperti topologi mesh, pada topologi star, satu perangkat tidak dapat mengirim sesuatu secara langsung ke perangkat lain. Dispatcher atau hub ada di sana untuk berkomunikasi: Jika perangkat ingin mengirim data ke perangkat lain, ia mengirim data ke operator, yang kemudian mengirimkan data ke perangkat tujuan. 3. Jaringan hybrid adalah jaringan yang berisi dua atau lebih jenis standar komunikasi. Di sini jaringan hybrid merupakan gabungan dari jaringan bintang dan jaringan pohon, beberapa terminal terhubung langsung ke node pengirim dan terminal lainnya membutuhkan bantuan dari node induk untuk menerima data. 4. Dalam jaringan pohon, router membentuk tulang punggung, dan terminal biasanya berkerumun di sekitar setiap router. Ini tidak jauh berbeda dengan konfigurasi mesh selain memiliki router yang tidak terhubung satu sama lain, Anda dapat memvisualisasikan jaringan ini menggunakan gambar di atas.
Dengan fungsionalitas yang ada untuk ZigBee, ada kemungkinan di masa depan komunikasi nirkabel antar perangkat akan terus diperluas. Beberapa perangkat akan menggunakan lebih sedikit sarana kabel, seperti sensor yang dapat disesuaikan secara nirkabel. Dengan konsumsi daya yang rendah, ZigBeeMakan sangat cocok digunakan sebagai alat yang hanya perlu dipasang dan dirawat selama berbulan-bulan, bukan nanti. ZigBee berbasis IEEE 802.15. dirancang untuk aplikasi dimana hanya membutuhkan transmisi data yang rendah atau tidak selalu mengirimkan data, dan juga membutuhkan daya yang rendah pada aplikasi untuk dapat bertahan lama.
Kesempatan lowongan magang terbaru di tahun 2024
Baca Selengkapnya..