Zigbee è uno standard di comunicazione wireless basato su IEEE 802.15.4, progettato per reti a bassa potenza e dati a bassa velocità, comunemente utilizzato nelle applicazioni di domotica e nell’Internet delle cose (IoT). Uno degli aspetti chiave delle reti Zigbee è il loro supporto per la gestione dinamica, ovvero la capacità di aggiungere e rimuovere dispositivi in maniera efficiente e sicura. Vediamo come viene gestito questo dinamismo, fornendo esempi e fonti affidabili.
1. Scoperta dei Dispositivi (Device Discovery): Quando un nuovo dispositivo vuole unirsi alla rete Zigbee, esegue una scansione dei canali per trovare una rete disponibile. Questo processo è noto come active scan e viene effettuato inviando beacon request e attendendo le risposte dai coordinatori o router esistenti.
1. Associazione e Autenticazione (Association and Authentication): Una volta identificata una rete, il dispositivo invia una richiesta di associazione al coordinatore della rete o a un router. Il coordinatore/router verifica se può accettare nuovi dispositivi in base alle risorse disponibili e alle politiche di sicurezza. Se la richiesta è accettata, viene inviata una risposta positiva insieme a un indirizzo di rete (16-bit) assegnato al nuovo dispositivo.
L’autenticazione può includere vari meccanismi di sicurezza, come chiavi di rete preconfigurate o chiavi di autenticazione distribuite tramite un canale sicuro. Fonte: Zigbee Alliance. “Zigbee Specification.” IEEE Standard 802.15.4.1. Configurazione e Sincronizzazione: Dopo l’associazione, il nuovo dispositivo scarica le informazioni di configurazione necessarie dal coordinatore, inclusi parametri di rete, chiavi di crittografia, e altri dati di gestione. Questo garantisce che il dispositivo possa comunicare correttamente con altri membri della rete. Fonte: Kinney, P. (2003). “ZigBee Technology: Wireless Control that Simply Works.” White Paper, Zigbee Alliance.
1. Disassociazione Volontaria (Voluntary Disassociation): Un dispositivo può inviare una richiesta di disassociazione al coordinatore/router, segnalando il suo desiderio di lasciare la rete. Il coordinatore/router aggiorna le sue tabelle di routing e rimuove il dispositivo dalla lista dei nodi attivi.
1. Disassociazione Forzata (Forced Disassociation): Il coordinatore o un router può anche decidere di disassociare forzatamente un dispositivo. Questo può avvenire per vari motivi, come problemi di sicurezza o malfunzionamenti del nodo. Il dispositivo viene informato della disassociazione, e gli viene impedito di partecipare ulteriormente alla rete senza una nuova associazione.
1. Reclustering ed Aggiornamento dei Percorsi (Reclustering and Route Updates): Quando un dispositivo lascia la rete, il coordinatore e gli altri dispositivi devono aggiornare le informazioni di routing. Questo processo è chiamato route discovery. Ad esempio, se un router lascia la rete, i dispositivi che lo utilizzavano per instradare i messaggi eseguiranno una nuova scoperta del percorso per trovare un’alternativa. Fonte: IEEE Standard. “Telecommunications and Information Exchange Between Systems—Local and Metropolitan Area Networks—Specific Requirements.” Part 15.4.
1. Domotica: In un’abitazione dotata di un sistema di automazione basato su Zigbee, l’aggiunta di nuovi sensori di movimento o termostati richiede una semplice procedura di associazione. Una volta associati, i dispositivi possono essere facilmente gestiti tramite un’applicazione centrale che comunica con il coordinatore Zigbee.
1. Agricoltura Intelligente: In ambienti agricoli, nuovi sensori di umidità del suolo possono essere aggiunti e rimossi a seconda delle necessità stagionali. La rete Zigbee consente una gestione dinamica garantendo che i dati raccolti siano sempre instradati in modo efficiente.
- Zigbee Alliance: “Zigbee Specification.” IEEE Standard 802.15.4.
- Kinney, P. (2003). “ZigBee Technology: Wireless Control that Simply Works.” White Paper, Zigbee Alliance.
- IEEE Standard. “Telecommunications and Information Exchange Between Systems—Local and Metropolitan Area Networks—Specific Requirements.” Part 15.4.
