Die Hop-Distanz in einem Zigbee-Netzwerk bezieht sich auf die Anzahl der Zwischenstationen oder „Hops“, die ein Datenpaket durchqueren muss, um von der Quelle zum Ziel zu gelangen. Zigbee ist ein drahtloses Kommunikationsprotokoll, das für Anwendungen mit geringem Energieverbrauch und kurzer Reichweite, wie zum Beispiel in der Hausautomation, entwickelt wurde. Es nutzt ein MESH-Netzwerk, bei dem Daten von einem Gerät zu anderen Geräten in der Netzwerkumgebung weitergeleitet werden, bis sie ihr endgültiges Ziel erreichen.
Ein Hauptmerkmal von Zigbee ist seine Fähigkeit, Datenpakete über mehrere Hops zu übertragen, was die Reichweite des Netzwerks über die individuelle Reichweite eines einzelnen Geräts hinaus erweitert. In einem typischen Zigbee-Netzwerk kommunizieren Geräte nicht direkt mit dem zentralen Steuergerät (oder Koordinator), sondern nutzen andere Geräte als Zwischenstationen.
Beispielsweise könnte eine Nachricht von einem drahtlosen Temperatursensor, der weit entfernt von der Basisstation in einem großen Gebäude platziert ist, über mehrere andere Zigbee-Geräte weitergeleitet werden, die näher an der Basisstation sind. Jedes dieser Geräte fungiert als eine Art Relaisstation.
Die spezifische Hop-Distanz hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der Netzwerktopologie, der Reichweite der einzelnen Geräte sowie möglicherweise bestehenden physischen Hindernissen. In der Praxis sind Zigbee-Bereitstellungen typischerweise darauf ausgelegt, eine geringe Anzahl von Hops zu verwenden, um die Latenz und den Energieverbrauch so gering wie möglich zu halten. Dies liegt daran, dass die Verzögerung und der Energieverbrauch mit jedem zusätzlichen Hop zunehmen.
Die maximale Anzahl der Hops, die in einem Zigbee-Netzwerk unterstützt werden können, ist durch das Zigbee-Protokoll standardisiert. Laut dem Zigbee-Spezifikationsdokument kann ein Zigbee-Netzwerk Datenpakete über maximal 30 Hops hinweg leiten. Dies ist jedoch eine theoretische Obergrenze und praktische Implementierungen neigen dazu, wesentlich weniger Hops zu nutzen, um die Netzwerkperformance zu optimieren.
Ein reales Beispiel für die Hop-Distanz in einem Zigbee-Netzwerk könnte ein vernetztes Haus sein, in dem verschiedene Sensoren und Steuergeräte verteilt sind. Ein Bewegungsmelder im Garten sendet ein Signal durch das nahegelegene Wohnzimmerfenster in das Haus. Das Signal durchläuft den intelligenten Lichtschalter im Wohnzimmer (erster Hop), erreicht dann einen weiteren drahtlosen Lautsprecher im Esszimmer (zweiter Hop), und schlussendlich das Gateway im Flur (dritter Hop). Hier hätten wir eine Hop-Distanz von drei Hops.
Die beschriebenen Informationen zum Zigbee-Netzwerk und der Hop-Distanz basieren auf anerkannten Quellen zur Zigbee-Technologie, einschließlich der “Zigbee Specification” veröffentlicht von der Zigbee Alliance (heute Connectivity Standards Alliance, CSA(https://zigbeealliance.org/)). Weitere Details und offizielle Spezifikationen können direkt auf der Website der CSA eingesehen werden.
