La capacità massima dei nodi in una rete Zigbee dipende da diversi fattori, tra cui il tipo specifico di dispositivi utilizzati, la topologia della rete e le specifiche del protocollo Zigbee stesso. Zigbee è uno standard di comunicazione wireless progettato per essere utilizzato in reti di sensori wireless, automazione domestica e altre applicazioni a bassa potenza. Le informazioni qui presentate sono basate su fonti affidabili e riconosciute.
Le reti Zigbee sono tipicamente strutturate in una delle tre topologie principali: stella, ad albero (hierarchical) e mesh.
1. Topologia a stella: C’è un coordinatore centrale che gestisce tutti i nodi periferici.
2. Topologia ad albero: I nodi sono organizzati in una struttura gerarchica.
3. Topologia mesh: Ogni nodo può comunicare con altri nodi, permettendo percorsi di comunicazione ridondanti.
Esistono tre tipi principali di dispositivi in una rete Zigbee:
- Coordinatore (Coordinator): C’è solo uno per rete e gestisce la formazione e la sicurezza della stessa.
- Router: Può instradare i dati tra dispositivi.
- Dispositivo Finale (End Device): Comunica solo con il suo nodo genitore (coordinatore o router) e non può inoltrare dati.
Secondo le specifiche ufficiali del protocollo Zigbee definite dallo standard IEEE 802.15.4, una rete Zigbee può supportare teoricamente fino a 65.536 nodi (dispositivi). Questo numero è derivato dall’uso di indirizzi a 16 bit per identificare i dispositivi all’interno di una rete.
Tuttavia, questa cifra rappresenta una capacità teorica massima. In pratica, la capacità può essere significativamente inferiore a causa di limitazioni hardware, esigenze di energia, la qualità del segnale, ed altri fattori di rete. Ad esempio:
- Il Coordinatore: deve gestire l’intera rete e può essere soggetto a limitazioni di memoria e elaborazione.
- Router: anch’essi limitati dalla capacità di memoria e dalla capacità di instradamento.
- Gestione Energetica: Zigbee mira a essere low-power, quindi i dispositivi finali sono spesso in modalità sleep per risparmiare batteria, il che può limitare la comunicazione con troppi nodi.
In scenari di applicazione reale, si può osservare che:
- Una rete di automazione domestica Zigbee spesso include poche decine di nodi, come sensori di movimento, termostati, lampadine smart e serrature intelligenti.
- In ambienti industriali, dove le esigenze possono includere monitoraggio di molteplici parametri su ampie zone, una rete Zigbee può gestire centinaia di nodi, ma raramente si avvicina alla capacità teorica massima a causa della complessità e della gestione energetica richiesta.
Le informazioni presentate si basano su:
1. “IEEE 802.15.4 Standard” (https://standards.ieee.org/standard/802_15_4-2015.html)
2. “Zigbee Specification” di Zigbee Alliance (ora Connectivity Standards Alliance) (https://zigbeealliance.org/what-is-zigbee/)
3. Libri come “Zigbee Wireless Networks and Transceivers” di Shahin Farahani forniscono un’analisi dettagliata della capacità, delle prestazioni e delle limitazioni delle reti Zigbee.
In conclusione, mentre Zigbee può teoricamente supportare fino a 65.536 nodi, in pratica, il numero è molto inferiore e dipende da diversi fattori che influiscono sulle prestazioni e sull’affidabilità della rete.
