Aperçu du réseau maillé ZigBee

Le réseau maillé ZigBee à courte portée, économique et basse consommation, est une technologie de communication sans fil basée sur la norme IEEE 802.15.4 et spécialement conçue pour l'Internet des objets (IoT) et les communications machine-à-machine (M2M). Fonctionnant dans la bande ISM 2,4 GHz, libre de droits et disponible dans le monde entier, il offre des capacités d'auto-organisation, d'auto-réparation et de routage multi-sauts, ce qui le rend idéal pour les scénarios nécessitant une interconnexion à grande échelle d'appareils, tels que les maisons intelligentes, la détection industrielle et l'agriculture intelligente.

Caractéristiques techniques principales

• Faible consommation d'énergie : Les dispositifs finaux prennent en charge le sommeil profond avec un courant de veille aussi faible que le niveau μA, permettant une autonomie de la batterie pouvant atteindre plusieurs années.

• Capacité réseau élevée : Un seul réseau prend théoriquement en charge 65 535 nœuds, mais un déploiement réel peut atteindre plusieurs centaines de nœuds.

• Transmission fiable multi-sauts : les données sont transmises via des nœuds relais, étendant ainsi efficacement la portée de la couverture.

• Auto-réparation du réseau : reconstruit automatiquement les routes en cas de défaillance des nœuds, assurant ainsi la connectivité du réseau.

• Haute sécurité : Utilise le chiffrement AES-128 pour garantir une communication sécurisée de bout en bout.

• Protocole ZigBee 3.0 unifié  : intègre les protocoles de couche application auparavant fragmentés (ZHA, ZLL, etc.) pour permettre l’interopérabilité des appareils de différents fournisseurs tout en maintenant la rétrocompatibilité.

Rôles des périphériques réseau

• Coordinateur : Le créateur du réseau est responsable de l'initialisation du réseau, de l'attribution des adresses et de la distribution des clés de sécurité.

• Routeur : Sert de relais de transmission de données pour étendre la couverture et permettre aux appareils enfants de rejoindre le réseau.

• Dispositif final : Sert d'unité de collecte ou d'exécution de données pouvant passer en mode veille pour réduire la consommation d'énergie.

Produits et fonctionnalités représentatifs de la technologie mesh ZigBee d'Ebyte

Série E18 - Solution d'entrée de gamme économique

Modèles représentatifs : E18-MS1PA2-PCB , E18-2G4Z27SP

Fonctionnalités principales

• Basé sur le TI CC2530, peu coûteux et facile à utiliser.

• Offre plusieurs options de puissance d'émission (4 dBm, 20 dBm, 27 dBm) pour s'adapter aux différentes exigences de distance.

• Préparé en usine avec un micrologiciel réseau auto-organisé pour un déploiement rapide.

• Boîtier CMS adapté aux applications à espace restreint.

Spécifications techniques

• Échelle du réseau : Prend en charge 32 nœuds avec 15 niveaux de profondeur de réseau.

• Interface de communication : transmission transparente UART.

• Options d'antenne : intégrée au circuit imprimé ou externe IPEX.

• Plage de températures industrielles : -40°C ~ +85°C.

Scénarios d'application  : Appareils domotiques de base (interrupteurs, capteurs), petite surveillance industrielle, électronique grand public sans fil.

Série E180-ZG120 - Solution polyvalente de milieu de gamme

Modèles représentatifs : E180-ZG120A, E180-ZG120B

Fonctionnalités principales

• 256 Ko de mémoire Flash + 32 Ko de RAM pour des performances équilibrées.

• Prise en charge complète de ZigBee 3.0, compatible avec les principales plateformes de maison connectée.

• Fonctions intégrées de contrôle PWM, d'acquisition ADC et de contrôle à distance GPIO.

• Le coordinateur prend en charge la gestion des adresses des appareils et la surveillance de leur état.

Spécifications techniques

• Puissance d'émission : 20 dBm, portée de communication en intérieur : 50 à 100 mètres.

• Capacité du réseau : Maximum 80 nœuds.

• Fonctions spéciales : réveil par port série, configuration à distance, contrôle GPIO à distance.

• Fonctionnalités de sécurité : chiffrement AES-128, gestion des clés à plusieurs niveaux.

Scénarios d'application  : Maisons intelligentes de taille moyenne, automatisation des bâtiments, réseaux de capteurs industriels, agriculture intelligente.

Link72 (E72-2G4M20S1E) - Solution de passerelle haut de gamme

Fonctionnalités principales

• Basé sur le TI CC2652P avec processeur ARM Cortex-M4F pour des performances élevées.

• Prend en charge la mise en réseau de 200 appareils ZigBee 3.0.

• Gestion de réseau performante : surveillance des périphériques en temps réel, gestion des adresses et découverte de la topologie.

• Compatible avec les appareils tiers de marques telles que Xiaomi, Tuya, Philips, etc.

Spécifications techniques

• Processeur : fréquence principale de 48 MHz avec de nombreuses ressources de stockage.

• Tous les modules d'E/S sont des tiroirs destinés à faciliter le développement secondaire.

• Recommandé pour une utilisation en tant que coordinateur de réseau ou passerelle.

Scénarios d'application  : Maisons intelligentes à grande échelle, automatisation des bâtiments commerciaux, passerelles IoT industrielles, infrastructures de villes intelligentes.

FAQ courantes sur les réseaux maillés ZigBee

Q1 : Quelle est l'échelle réelle du réseau ZigBee Mesh ?

R : Le nombre maximal théorique est de 65 535 nœuds, mais il est en réalité limité par le matériel. La série Ebyte E18 prend en charge 32 nœuds, la série E180 entre 80 et 150 nœuds, et la série E72 jusqu’à 200 nœuds, avec une extension possible.

Q2 : Quelle est la distance de communication ?
A : La portée d'un seul saut dépend de la puissance et de l'environnement : 4 dBm correspondent à environ 10 à 30 mètres (en intérieur), 20 dBm à environ 50 à 100 mètres (en intérieur) ou 300 à 500 mètres (en extérieur). La technologie mesh multi-sauts permet d'étendre la couverture de manière illimitée.

Q3 : Comment garantir la sécurité des données ?

A: Adoptez un chiffrement AES-128 indépendant au niveau du réseau et de la couche application, une authentification d'accès au réseau de l'appareil et une gestion des clés de sécurité, qui sont prises en charge par tous les produits Ebyte.

Q4 : Comment éviter les interférences avec le Wi-Fi ?

A : 1) Sélectionnez les canaux ZigBee 15, 20, 25, etc. pour éviter les canaux Wi-Fi couramment utilisés ; 2) Utilisez la fonction de saut de fréquence ; 3) Isolez physiquement les sources d'interférence.

Q5 : Comment les périphériques en veille reçoivent-ils des données ?

A : Se réveiller périodiquement pour interroger le nœud parent, qui met les données en cache (7 secondes par défaut). La série Ebyte E180 prend en charge ce mécanisme.

Q6 : Quelles sont les performances de latence du réseau ?

A : La latence pour un saut unique est de 10 à 50 ms, et la latence pour plusieurs sauts augmente avec le nombre de sauts, ce qui convient à la plupart des applications de contrôle. Les applications temps réel à la milliseconde nécessitent une réduction du nombre de sauts.

Q7 : Les appareils de différents fabricants peuvent-ils être interopérables ?

R : Les appareils certifiés ZigBee 3.0 sont interopérables. Les produits Ebyte sont compatibles avec d'autres appareils certifiés, et les appareils plus anciens peuvent nécessiter une conversion de passerelle.

Q8 : La mise à jour OTA est-elle prise en charge ?
A: Les produits haut de gamme tels que la série E72 et le E180-Z8910 prennent en charge OTA, permettant des mises à jour par lots du firmware sans fil.

Présentation de la gamme de produits Ebyte

Chengdu Ebyte Electronic Technology Co., Ltd. se spécialise dans les solutions de communication sans fil pour l'Internet des objets (IoT), avec des produits couvrant les principales technologies sans fil :

• Série ZigBee : E18 (entrée de gamme), E180 (milieu de gamme), E72 (haut de gamme), couvrant l'ensemble des besoins d'application, des modules aux passerelles.

• LoRa/LoRaWAN : séries E22 et E52, longue portée et faible consommation, prenant en charge le réseau Mesh, adapté aux compteurs, à la surveillance environnementale et à l'IoT agricole.

• Wi-Fi : série E103, connexion haut débit et passerelle IoT, prenant en charge le Wi-Fi Mesh (E103-W07).

• Bluetooth : série E104-BT, BLE et Bluetooth Mesh, convient aux objets connectés, au positionnement et à la transmission de données.

• 4G/NB-IoT : E840 (Cat.1), E850 (NB-IoT), connexion basse consommation à grande échelle, adaptée à la surveillance à distance.

• Communication industrielle : Serveurs de ports série, radios de transmission de données, passerelles multiprotocoles, prenant en charge des protocoles industriels tels que Modbus et Profinet.

• Positionnement et radar : modules GNSS, solutions de positionnement intérieur, radar à ondes millimétriques, appliqués au suivi, à la sécurité et à la surveillance de la santé.

• Audio et voix : Modules audio sans fil, reconnaissance vocale hors ligne, pour casques, haut-parleurs et systèmes d'interphone.

Points forts de l'entreprise  : une équipe R&D de plus de 200 personnes et plus de 100 brevets. Nos produits sont certifiés FCC, CE, RoHS et autres, garantissant une fiabilité industrielle (-40 °C à +85 °C). Présents dans plus de 50 pays, ils couvrent un large éventail de domaines, notamment la maison connectée, l'automatisation industrielle et les villes intelligentes.