Hvad er Sivbee teknologi og hvordan det virker?

Sigbee teknologi dens Design, arkitektur og applikationer

Introduktion til Sikbee trådløs netværksteknologi

Sikbee er en IEEE 802.15.4-baseret, lav effekt, lav datahastighed, der understøtter trådløs netværksstandard, som grundlæggende bruges til tovejskommunikation mellem sensorer og kontrolsystem. Det er en kort rækkevidde kommunikationsstandard som Bluetooth og trådløs internetadgang, der dækker rækkevidde på 10 til 100 meter. Forskellen er, mens Bluetooth og trådløs internetadgang er kommunikationsstandard med høj datahastighed, der understøtter overførsel af kompleks struktur som medier, programmer osv.,

Sigbee-teknologi understøtter overførsel af enkle data som den fra sensorer. Det understøtter lav datahastighed på omkring 250 kbps. Driftsfrekvenserne er 868 MHG, 902 til 928 MHG og 2,4 GH. Sigbee-teknologi bruges hovedsageligt til applikationer, der kræver lav effekt, lave omkostninger, lav datahastighed og lang batterilevetid.

Læs også: elektriske kredsløb / netværk og vigtige udtryk relateret til det, du skal vide

historie af Sikbee teknologi

Sikbee standard blev udviklet af Sikbee Alliance, herunder mange store virksomheder som Philips, Mitsubishi Electric, Epson, Atmel, Tekas instrumenter osv. Denne Alliance blev dannet i 2002 som en non-profit organisation.

Sikbee arkitektur

Sikbee netværksprotokollen følger IEEE 802.15.4 standarder for fysiske og MAC lag, sammen med sit eget netværk og ansøgning lag.

Figur 1: Sikbiarkitektur

Læs også: en oversigt over energibesparelse i bygninger

nedenfor er forklaring for hvert lag.

1. fysisk lag: dette er det laveste protokollag og er ansvarlig for styring og aktivering af radiotransceiveren og også for valg af kanalfrekvens og overvågning af kanalen. Det er også ansvarligt for kommunikation med radioenhederne. Kommunikation af data eller kommandoer sker ved hjælp af pakker. Hver PHY-pakke består af en Synkroniseringshoved (SHR)(ansvarlig for modtagersynkronisering), fysisk overskrift (PHR)(indeholder oplysninger om rammelængde) og PHY-nyttelast (leveret af øverste lag som en ramme og inkluderer data eller kommando).
2. medium adgangskontrol eller MAC-lag: det fungerer som en grænseflade mellem det fysiske lag og Netværkslagene. Det er ansvarligt for generering af Beacons og synkronisering af enheder i Beacon aktiveret netværk. En Mac-ramme kan være en Beacon ramme (bruges af Koordinator til at transmittere Beacons), dataramme, anerkende ramme eller en kommando ramme. Den består af en MAC Header (indeholder oplysninger om sikkerhed og adressering), variabel længde størrelse MAC nyttelast (indeholder data eller kommando) og en MAC sidefod (indeholder 16 bit ramme kontrol sekvens for data verifikation).
3. netværkslag: dette lag forbinder applikationslaget med MAC-laget. Det styrer netværksdannelse og routing. Det etablerer et nyt netværk og vælger netværkstopologien. Det er en af de mest almindelige måder at gøre det på. Overskriften indeholder oplysninger om adressering og kontrol på netværksniveau. NVK-nyttelasten indeholder Applikationsunderlagsrammen.
4. Application Support Sub Layer: det giver et sæt af tjenester gennem to enheder – Application SupportData enhed og Application Support Management enhed, til ansøgningen og netværk lag. Disse enheder er tilgængelige via deres respektive service Access Points (SAP)
5. Application Layer: Dette er det højeste lag i netværket og er ansvarlig for at være vært for applikationsobjekter, der indeholder brugerapplikationer og Sikbee-Enhedsobjekter. En enkelt Sikbee-enhed kan indeholde op til 240 applikationsobjekter, der styrer og styrer protokollagene. Hvert applikationsobjekt kan bestå af en applikationsprofil eller et program, der er udviklet af brugeren eller Sikbee-Alliancen. Applikationsprofilen er ansvarlig for transmission og modtagelse af data i netværket. Typen af enheder og funktion for hver enhed er defineret i en applikationsprofil. Objekterne fungerer som en grænseflade mellem applikationsobjekter, enhedsprofiler og Applikationsunderlaget.

netværkstopologier af Sikbee

Sikbee – netværk understøtter mange typer topologier, hvor den populære er-stjerne og peer to peer-topologier. Hver netværkstopologi består af tre typer noder – Sikbee-koordinator, Sikbee-Router og Sikbee-Endeenhed. Koordinatoren udfører opgaven med at tildele unik adresse til hver enhed i netværket, initierer og overfører meddelelser i netværket og vælger en unik identifikator for netværket. Sikbee-enheder er af to typer –Fuld Funktionsenhed (FFD) og reduceret Funktionsenhed (RFD)

figur 2: Sikbee-netværkstopologier

i en stjernetopologi er koordinatoren den centrale enhed, der initierer og administrerer enheder i netværket. Hver koordinator vælger en unik identifikator, som ikke bruges af noget andet netværk inden for sin indflydelsesregion. Hver ende enhed kommunikerer med koordinatoren. Slutapparaterne er generelt RFD ‘ er, som kun kan kommunikere med koordinatoren eller FFD.

i Peer to Peer-topologi kan hver slutenhed kommunikere med hinanden placeret i dens nærhed. Enhederne er FFD ‘ er, som kan kommunikere direkte med hinanden. Denne type topologi kan dog indeholde en RFD, der kun kommunikerer med en enhed i netværket. En Peer to Peer-topologi kan være en Mesh-topologi eller en Trætopologi.

Læs også: automatisk UPS-system ledningsdiagram (nyt Design meget simpelt) til hjemmet eller kontoret

kommunikation ved hjælp af Sikbee

overførsel af data kan være mellem en koordinator og enhed eller Peer to Peer. Dataoverførsel mellem koordinator og enhed kan gøres ved hjælp af to metoder – Beacon aktiveret og ikke Beacon aktiveret.

i Beacon aktiveret netværk, påstand fri kanal adgang metode anvendes. Her tildeler koordinatoren et bestemt tidsinterval til hver enhed, kendt som garanteret tidsinterval (GTS). Her skal alle enheder i netværket synkroniseres. Dette sikres ved at sende et signal fra koordinatoren til hver enhed (node), således at hver enhed synkroniserer sit ur. Dette kan dog ende med at reducere enhedernes batterilevetid, når de ikke er i nogen anden opgave end at synkronisere deres ur.

når enheden er synkroniseret, kan den overføre data til koordinatoren ved hjælp af Carrier Sense Multiple Access med Collision undgåelse (CSMA-CA) metode, hvor typen af besættelsessignal bestemmes eller i GTS-tildelingsperioden. Ved afsendelse af en anmodning sender koordinatoren bekræftelsen tilbage. Til overførsel af data fra Koordinator til enhed sendes en indikation med Beacon-meddelelsen til enheden. Enheden modtager derefter denne indikation og sender en dataanmodningsmeddelelse. Koordinatoren sender en bekræftelse af denne dataanmodningskvittering og overfører de tilsvarende data.

I ikke-Beacon netværk, koordinatoren sender ikke nogen Beacon besked. Snarere transmitterer hver enhed data ved hjælp af CSMA-CA-metoden i den samme frekvenskanal. Enheden sender dataene, så snart kanalen er klar. Til overførsel af data fra Koordinator til enhed sender enheden først en dataanmodningsmeddelelse til koordinatoren, og derefter sender sidstnævnte datameddelelsen med en nyttelast på null længde, om tilgængelighed af data. For ingen afventende data sender koordinatoren en bekræftelse, der angiver, at der ikke er afventende data.

Læs også: Hvad er Industrielle kommunikationsnetværk? En oversigt

anvendelser af Sikbeeteknologi

hjemmeautomatisering: Sikbeeteknologi viser sig at være den mest pålidelige teknologi til at realisere hjemmeautomatisering. Forskellige applikationer som styring og overvågning af energiforbrug, vandforvaltning, lysstyring osv. er blevet gjort lettere gennem automatisering ved hjælp af Sikbee-teknologi.

figur 3: Sikbee Home Automation

industriel Automation: Sikbee-baserede RFID-enheder hjælper med at give pålidelig adgangsstyring i industrier. Andre applikationer i brancher inkluderer processtyring, energistyring, personalesporing osv.

Healthcare Automation: et populært eksempel på healthcare automation er remote health monitoring. En person bærer en Sikbe-enhed med en kropsparameter Målesensor, der indsamler sundhedsoplysningerne. Disse oplysninger overføres på Sigbee-netværket til Internet Protocol (IP) – netværket og derefter til sundhedspersonalet (lægen eller sygeplejersken), som derefter ville ordinere korrekt medicin baseret på de modtagne oplysninger.

du kan også læse: strømfordeling i industrier – alt hvad du behøver at vide

bortset fra ovenstående tre er der mange anvendelser af Sikbeeteknologi. Dette er en kort introduktion om siv-teknologi. Alle andre oplysninger om denne teknologi er velkomne i nedenstående kommentarafsnit.

Læs også:

• Trafiklysstyring elektronisk projekt ved hjælp af IC 4017 & 555 Timer
• Arduino seriel: seriel kommunikation af Arduino
• programmerbare logiske controllere (PLC) til industriel kontrol