ZigBee

ZigBee-allianssi

ZigBee-allianssi on yhteisö, joka vastaa ZigBee-standardin kehittämisestä. Allianssiin kuuluu monia suuria yrityksiä kuten Intel, HP ja Philips. 2010 allianssin jäsenmäärä oli 400. Allianssin tekemän ensimmäisen standardin määritys valmistui vuonna 2004. Standardi on 2013 avoin vain jäsenille ja ei kaupallisiin tarkoituksiin. Allianssin jäsenmaksu on 3500 Yhdysvaltain dollaria, joka oikeuttaa standardin käyttämiseen kaupallisiin tarkoituksiin. ZigBee-tunnuksen käyttäminen edellyttää laitemallin testauttamista ZigBee-yhteensopivaksi.

Zigbee-nimen alkuperä

Termi Zigbee tulee alun perin mehiläisistä. Mehiläiset elävät yhdyskunnassa, jossa jäsenien välinen kommunikointi on elintärkeä yhdyskunnan säilymiselle. Tekniikoita, joita mehiläiset käyttävät informoidessaan uusista ruokapaikoista yhdyskunnan jäsenille, kutsutaan nimellä Zigbee. Kommunikointitekniikkana se on äänetön ja tehokas, ja mehiläiset voivat sillä viestiä tietoa keskenään ruokapaikan etäisyydestä, olinpaikasta ja suunnasta.

Tekniikka

ZigBee-nimellä tunnettu pienitehoinen, lyhyen kantaman radioliikenteen standardi kuuluu WPAN-standardiperheeseen (IEEE 802.15). Se valmistui syyskuussa 2003. Tarkoituksena on pienten ja yksinkertaisten laitteiden verkottaminen langattomasti.
Verkot voivat sisältää jopa 65 536 laitetta. ZigBee-laite kytkeytyy nopeasti verkkoon. Verkkoon liittyminen kestää alle 30 ms, sleep-tilasta herääminen alle 15 ms ja lähetyksen aloittaminen alle 15 ms. Tämä on selvä eroavaisuus muun muassa Bluetoothiin nähden, jonka keskimääräinen kytkeytymisaika on pitkä ja takaamaton ja viive näin ollen pidempi.
Tekniikalla toteutettujen laitteiden välinen pisin mahdollinen kantomatka on noin 100 metriä.

Käyttötarkoitus

ZigBee-tekniikan suurin mahdollinen käyttökohde voisi olla automaatio. Erityisesti kodeissa mm. valaistus, lämmitys ja ilmastointi voitaisiin automatisoida siten, että kustannuksissa säästettäisiin. Myös teollisuudessa tekniikkaa voidaan hyödyntää erilaisissa mittauskohteissa. Lääketieteeseen tekniikkaa voidaan hyödyntää vähäisen virrankulutuksen ansiosta, jolloin laitteet sopisivat ihonalaiseen asennukseen. ZigBeen ideana ei ole haastaa esimerkiksi Bluetoothia, vaan tarkoituksena on laitteiden äärimmäisen vähäinen virrankulutus, jolloin pariston kesto on jopa useita vuosia. Avainasemassa on myös toteutusten edullisuus ja yksinkertaisuus. Käytännössä ZigBee-tekniikan toteutus kotona voisi olla vaikkapa television automaattinen äänenvoimakkuuden alentaminen puhelimen soidessa.

Tietoturva

Standardi määrittelee kolme eri tietoturvatasoa. Taso 1 ei tarjoa minkäänlaista tietoturvaa, taso 2 luottaa pääsylistoihin (ACL) ja taso 3 käyttää symmetristä salausta siirrettävän tiedon salaamiseen (algoritmina AES). Tietoturvaa voidaan myös parantaa sovellustasolla. Tietoturvan monitasoisuus johtuu siitä, että halutaan mahdollistaa monia erilaisia toteutuksia.

Tulevaisuus

Tähän asti laitteiden toimitus ja myyntivolyymi on ollut pientä. ZigBeen etuna on se, että se on jo ajoissa standardoitu ja yhteensopiva eri valmistajien laitteiden kanssa. Muutamia ongelmiakin on, muun muassa erilaisista verkkotopologioista aiheutuvat viive ja virrankulutus vaihtelevat ja lisäksi myös tietoturva tuo oman haasteensa. Tekniikan kehittyessä ja suosion kasvaessa keksitään varmasti myös useampia käyttökohteita. Tällä hetkellä toteutukset ovat enemmissä määrin suunnitteluasteella.