Adressering in een Zigbee-netwerk is een essentieel aspect van de communicatiestructuur binnen dit draadloze mesh-netwerk. Zigbee is ontworpen voor toepassingen met een laag stroomverbruik en lage snelheid, zoals huisautomatisering, slimme meters en industriële besturingen. Dit netwerkprotocol is gebaseerd op de IEEE 802.15.4-standaard en maakt gebruik van zowel directe als indirecte adressering om efficiënte gegevensoverdracht en netwerkbeheer te waarborgen.
1. Adresstructuur:
Zigbee-netwerken maken gebruik van twee typen adressen: 64-bit IEEE MAC-adressen en 16-bit netwerkadressen. Elk apparaat heeft een wereldwijd uniek 64-bit MAC-adres dat door de fabrikanten wordt uitgegeven, en een 16-bit netwerkadres dat dynamisch wordt toegewezen door de Zigbee Coördinator wanneer een apparaat zich bij het netwerk aansluit.
2. Toewijzing van 16-bit netwerkadressen:
Wanneer een nieuw apparaat zich aansluit bij een Zigbee-netwerk, ontvangt het een 16-bit netwerkadres van de Zigbee Coördinator. Dit adres kan willekeurig worden toegewezen of volgens een vooraf gedefinieerde hiërarchie om de routingstructuur te ondersteunen.
Een Zigbee-netwerk bestaat uit drie typen apparaten:
- Zigbee Coördinator (ZC): Dit is het centrale apparaat dat verantwoordelijk is voor netwerkbeheer, zoals de toewijzing van netwerkadressen, en het opslaan van informatie over de netwerkstructuur. Er is slechts één coördinator per netwerk.
- Zigbee Routers (ZR): Deze apparaten helpen het communicatiebereik uit te breiden door berichten door te sturen naar andere apparaten. Ze kunnen ook hun eigen kindapparaten hebben.
- Zigbee Eindapparaten (ZED): Dit zijn eenvoudige apparaten die gegevens verzamelen en verzenden naar routers of de coördinator. Ze kunnen in een slaapmodus gaan om energie te besparen.
Zigbee maakt gebruik van meerdere routingprotocollen, waarbij het ad-hoc “On-Demand Distance Vector” (AODV) protocol het meest gebruikt wordt. Dit protocol bepaalt de beste route voor de gegevensoverdracht op basis van het aantal “hops” tussen de bron en de bestemming.
Voorbeeld:
Stel dat er een Zigbee-netwerk is met een coördinator, twee routers, en vijf eindapparaten. Een eindapparaat wil gegevens naar een ander eindapparaat sturen. Het eindapparaat stuurt een routeverzoek (RREQ) naar de coördinator, die de route bepaalt via de routers. Elk apparaat controleert zijn “routing tabel” om te bepalen of het de bestemming kent. Indien niet, stuurt het de RREQ naar het volgende apparaat in de hiërarchie totdat de bestemming bereikt is.
1. Huisautomatisering: In een huis met Zigbee-verlichting en slimme sensoren kan een Zigbee-coördinator in de slimme hub de adressering beheren. Wanneer een lichtsensor een beweging detecteert, stuurt het een bericht naar de coördinator, die het 16-bit adres van de betreffende lamp opzoekt en het signaal doorstuurt om de lamp in te schakelen.
2. Slimme meters: In een netwerk van slimme energiemeters kan de hoofdcoördinator van de energieleverancier gegevens van verschillende meters ophalen. Elke meter heeft zijn unieke 16-bit netwerkadres voor snelle identificatie en gegevensoverdracht.
- Zigbee Alliance. (n.d.). “Zigbee Specification.” Retrieved from https://zigbeealliance.org/solution/zigbee/
- IEEE. (n.d.). “IEEE Standard for Low-Rate Wireless Networks.” IEEE 802.15.4. Retrieved from https://standards.ieee.org/standard/802_15_4-2020.html
- Forouzan, B. A. (2007). “Data Communications and Networking.” McGraw-Hill Education.
Adressering binnen een Zigbee-netwerk is duidelijk ontworpen om robuuste en flexibele communicatie mogelijk te maken, zelfs in grootschalige netwerkstructuren, door effectieve toewijzing en routing van netwerkadressen.
