บทนำ(เทคโนโลยีไร้สาย)
เทคโนโลยีไร้สายแบ่งได้เป็น5ประเภท(WiFi, WiMax, Mobile-Fi, ZigBee , Ultrawideband)
1.WiFi เป็นระบบเทคโนโลยีไร้สายความเร็วสูง เพื่อเชื่อมต่อระบบอินเทอร์เนตและอุปกรณ์คอมพิวเตอร์อื่น
2.WiMax เป็นระบบเทคโนโลยีที่มีลักษณะคล้ายกับการทำงานของ Wi-Fi แตกต่างกับ Wi-Fi ตรงที่ มีรัศมีการส่งคลื่นสัญญาณได้ไกลกว่าหลายสิบเท่า(รัศมีการส่งคลื่นได้ประมาณ 40-50 กิโลเมตร)
3.Mobile-Fi เป็นระบบเทคโนโลยีที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างระบบไร้สายความเร็วสูงกับยานพาหนะกำลังเคลื่อนที่
4.ZigBee เป็นระบบเทคโนโลยีไร้สายที่ร่วมกันสื่อสารข้อมูลผ่านเซ็นเซอร์ขนาดเล็ก
5.Ultrawideband เป็นระบบเทคโนโลยีที่สามารถจะส่งข้อมูลได้เป็นจำนวนมาก แต่ได้ในระยะทางที่สั้นๆ
เทคโนโลยีไร้สายประเภท ZigBee
ZigBee
เป็นโปรโตคอลใหม่ที่อยู่บนมาตรฐาน IEEE 802.15.4 โดยมาตรฐาน IEEE 802.15 เป็นการทำงานแบบ WPAN (Wireless Personal Area Network) ซึ่งได้แบ่งเป็น 3 คลาสได้แก่IEEE802.15.1/Bluetooth รองรับการทำงานในการสื่อสารระหว่าง Mobilephone กับ PDA และมี QoS ที่เหมาะสมกับ Voice Communication
IEEE802.15.3/WiMedia รองรับการการรับส่งข้อมูลประเภทมัลติมีเดีย very high QoS
IEEE802.15.4/LR-WPAN (Low data Rate WPAN)โดยมีชื่อเรียกทางการค้าว่า ZigBee รองรับการทำงานกับอุปกรณ์ประเภท Low Data Rate และ Long Battery Life ซึ่งเป็นอุปกรณ์เกี่ยวกับ sensor ด้านการแพทย์ อุตสาหกรรม และการรักษาความปลอดภัย
ZigBee มีระยะการสื่อสารในช่วง 10-75 เมตร โดยใช้ความถี่ที่ช่วงของ unlicensed RF worldwide(2.4GHz global, 915MHz Americas or 868 MHz Europe). ซึ่งในแต่ละความถี่มีอัตราการรับส่งข้อมูลดังนี้ 250kbps ที่ 2.4GHz , 40kbps ที่ 915MHz และ 20kbps ที่ 868MHz ซึ่งในประเทศไทยใช้ความถี่ที่ 2.4Ghz ซึ่งมีอัตราการรับส่งข้อมูลที่ 250 kbps
ในระบบ ZigBee Network อุปกรณ์แต่ละตัวสามารถที่จะมีสถานะเป็น Full - Function Device หรือ Reduced - Function Device
FFD สามารถที่จะทำงานได้สาม mode คือ PAN coordinator , Coordinator , or Deviceซึ่งใน ZigBee Network ต้องมี FFD อย่างน้อยหนึ่งตัวซึ่งจะทำหน้าที่เป็น PAN coordinator โดย FFD สามารถที่จะติด่อได้ทั้ง FFD และ RFD แต่ RFD จะสามารถติดต่อได้เพียง FFD เท่านั้น
Network Topology
โปรโตคอล ZigBee สามารถสร้างระบบเครือข่าย ได้สามรูปแบบคือ Star , Peer-to-Peer ,และ Cluster Tree
Star Topology
เมื่อ FFD ทำงานเป็นครั้งแรก มันจะทำการสร้าง Network ของตนเอง และจะกลายเป็น PAN coordinator หลังจากนั้นจะทำการเลือก PAN Identifier ซึ่งจะต้องไม่ถูกใช้ในระบบเนตเวิร์กอื่น Applcation : Home Automation , Personal Computer Peripheral , Toys and Games
Peer - to - Peer Topology
จะมีอุปกรณ์ตัวหนึ่งที่ทำหน้าที่เป็น PAN Coordinator ซึ่งอุปกรณ์ทุกตัวสามารถสื่อสารกับอุปกรณ์อื่นๆแบบ Peer - to -Peer ได้ และ Peer - to Peer Network สามารถที่จะเป็นได้ทั้ง ad hoc , Self-Organizing และ Self-healing
Application : industrial control and monitoring , wireless sensor networks asset and inventory tracking
Cluster tree Topology
ในการสร้างระบบ Cluster tree PAN Coordinator จะใช้ตัวเองเป็น Cluster แรกเรียกว่า Cluster Head (CLH)และ Cluster Identifier (CID)เป็นศูนย์ หลังจากนั้นทำการเลือก PAN Identifier และทำการ Broadcasting Beacon Frame ไปยังอุปกรณ์ข้างเคียง และเมื่ออุปกรณ์ตัวอื่นได้รับก็จะส่ง Request ไปที่ CLH จากนั้น CLH ทำการยอมรับและเพิ่มชื่ออุปกรณ์ใน Neighbor List แบบเป็นลูกข่าย(child) ในขณะที่อุปกรณ์ที่เข้ามาใหม่จะเพิ่มชื่อ CLH ตัวนั้นใน Neighbor List ว่าเป็นแม่ข่าย(parent) หลังจากนั้นก็ทำการส่ง Beacon ไปยังอุปกรณ์ตัวอื่นๆ ต่อไป
- Can be very large (255cluster of 254 nodes)
- Span over wide areas
- Mesh and Cluster Tree provides redundant routes
- Automatic retries and acknowledge
