L’attribution dynamique de canaux est une caractéristique clé de Zigbee qui permet au réseau de s’adapter aux interférences et d’optimiser la performance du réseau sans fil. Zigbee est un protocole basé sur la norme IEEE 802.15.4, utilisé principalement pour les réseaux de capteurs sans fil, les automatismes domestiques et d’autres applications nécessitant une communication de faible puissance et faible débit.
Lors de la création d’un réseau Zigbee, le coordinateur du réseau (c’est-à-dire le périphérique principal responsable de la gestion du réseau) doit initialement choisir un canal de communication. Zigbee utilise les fréquences de 2,4 GHz (ainsi que d’autres bandes de fréquence moins communes selon les régions), en segmentant cette bande en 16 canaux (de 11 à 26) de 5 MHz chacun.
Pour choisir le meilleur canal, le coordinateur effectue un balayage des canaux pour évaluer les niveaux de bruit et d’interférences existants sur chacun d’eux. Il utilise des mécanismes de détection d’énergie pour évaluer les canaux disponibles et choisir celui présentant les meilleurs conditions de communication, c’est-à-dire, le canal le moins occupé ou ayant le niveau de bruit le plus bas. Cette procédure est décrite dans la spécification Zigbee et utilise des méthodes de détection d’énergie disponibles dans la norme IEEE 802.15.4.
Une fois le réseau établi, les conditions du canal peuvent changer en raison de divers facteurs (interférences provenant d’autres dispositifs sans fil, changement de la topologie du réseau, etc.). Zigbee inclut des mécanismes pour adapter dynamiquement le canal de communication au besoin.
1. Surveillance continue : Les appareils Zigbee surveillent régulièrement les canaux pour détecter des niveaux élevés d’interférences ou autres types de dégradation de la qualité de service.
1. Mécanisme de Réallocation : Lorsqu’un équipement, par exemple, le routeur ou le coordinateur, détecte un canal trop bruyant ou une interférence significative qui empêche une communication efficace, ils peuvent initier un processus de changement de canal (réallocation de canal). Ce processus est coordonné afin que tous les appareils du réseau passent au nouveau canal de manière synchrone, garantissant ainsi la continuité des communications.
1. Publicité des canaux : Une fois le nouveau canal sélectionné, un message de publicité est envoyé aux autres dispositifs pour les informer du changement de canal. Les dispositifs doivent être configurés pour écouter ces messages et basculer au nouveau canal sans perturber la communication.
- Domotique: Dans un réseau domestique contrôlant l’éclairage, les thermostats et les capteurs de mouvement, les interférences provenant de routeurs Wi-Fi ou d’autres appareils peuvent entraîner une réaffectation dynamique des canaux pour maintenir une communication fluide.
- Systèmes de surveillance industrielle: Les réseaux de capteurs surveillant des paramètres environnementaux peuvent rencontrer des interférences provenant de machines électriques ou d’autres équipements, nécessitant une réallocation des canaux pour assurer une transmission de données fiable.
1. IEEE STD 802.15.4-2011: Standard for Local and metropolitan area networks—Part 15.4: Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs).
2. Zigbee Specification: Zigbee Alliance (maintenant Connectivity Standards Alliance – CSA).
3. Wireless Communications & Networks: William Stallings.
L’attribution dynamique des canaux est ainsi une capacité essentielle de Zigbee qui permet d’assurer une communication optimale et stable, même dans des environnements susceptibles à des variations de bruit et d’interférence.
