IEEE 802.15.4 è uno standard sviluppato dall’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) per le reti wireless a bassa potenza e bassa velocità di trasmissione dati. Questo standard è alla base di molte tecnologie di comunicazione wireless, in particolare Zigbee, che è uno dei protocolli più noti utilizzati nelle reti di sensori wireless e nelle applicazioni di domotica.
IEEE 802.15.4 specifica i livelli fisico (PHY) e di controllo dell’accesso al mezzo (MAC) per le comunicazioni wireless. Il livello fisico definisce gli aspetti tecnici della trasmissione del segnale radio, come la frequenza operativa, la modulazione e la potenza di trasmissione. Lo standard supporta diverse bande di frequenza, inclusa la banda ISM (Industrial, Scientific, and Medical) a 2,4 GHz, che è largamente utilizzata a livello globale, nonché le bande a 868 MHz e 915 MHz, che sono utilizzate in alcune regioni specifiche. Il livello MAC, d’altra parte, gestisce l’accesso al mezzo di comunicazione, la trasmissione dei pacchetti dati, il controllo degli errori e altre operazioni fondamentali per il funzionamento della rete.
Zigbee è un protocollo di comunicazione costruito sopra il livello MAC e PHY dell’IEEE 802.15.4. Questo significa che Zigbee utilizza le specifiche tecniche di IEEE 802.15.4 per la trasmissione dei dati, ma aggiunge ulteriori livelli di rete, sicurezza, e applicazioni per facilitare la creazione di reti mesh scalabili ed efficienti. Zigbee include una serie di profili di applicazione che permettono l’interoperabilità tra dispositivi di diversi produttori. Questi profili specificano come i dispositivi devono comunicare tra loro per applicazioni specifiche come il controllo delle luci, la sicurezza domestica, il monitoraggio energetico e altre applicazioni IoT (Internet of Things).
Ad esempio, una rete Zigbee potrebbe essere composta da diversi sensori di temperatura, rilevatori di movimento, serrature intelligenti e lampadine smart, tutti collegati tra loro. Utilizzando il protocollo Zigbee, questi dispositivi possono scambiare dati in modo affidabile e con un consumo energetico molto basso, grazie alla gestione efficiente delle risorse offerta da IEEE 802.15.4.
Fonti affidabili che possono essere consultate per approfondire IEEE 802.15.4 e Zigbee includono la documentazione ufficiale dell’IEEE, come lo “Standard for Low-Rate Wireless Networks” (IEEE Std 802.15.4), e risorse fornite dall’alleanza Zigbee (Zigbee Alliance), che include specifiche tecniche, white paper e guide all’implementazione.
In sintesi, IEEE 802.15.4 fornisce le fondamenta tecniche per la comunicazione a bassa potenza e bassa velocità, mentre Zigbee costruisce su queste basi per offrire un protocollo completo e versatile per le reti wireless adatte a numerose applicazioni IoT. Questo connubio permette di realizzare soluzioni wireless efficienti, interoperabili e di lunga durata, soddisfacendo le esigenze di un mondo sempre più connesso e intelligente.
Fonti utilizzate:
1. IEEE 802.15.4 Standard: https://standards.ieee.org/standard/802_15_4-2015.html
2. Zigbee Alliance: https://zigbeealliance.org/
3. IEEE Xplore Digital Library: https://ieeexplore.ieee.org/document/7460875
