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Drahtlose Lösungen, Teil 4: ZigBee

Im Oktober 2002 wurde die ZigBee Alliance zur Schaffung globaler Standards gegründet, um die unterschiedlichsten Geräte in sichere, kostengünstige, stromsparende und einfach zu bedienende drahtlose Sensor- und Steuerungsnetzwerke zu integrieren. Die zugrunde liegende Spezifikation 802.15.4 wurde 2003 von der IEEE ratifiziert, und die ersten ZigBee-basierten Produkte wurden 2006 auf den Markt gebracht.

In den 15 Jahren seither hat ZigBee Anwendungen in den Bereichen Smart Home (Beleuchtung, Gehäuse, HVAC), kommerzielle Gebäude (Büros, Arbeiter, Konferenzbesucher, Hotelketten), Fertigung (Industrie, Fabrik), intelligente Städte (große und kleine Gemeinden, öffentliche Dienste, Rettungsdienste), größere netzgekoppelte Betriebe und intermodaler Transport gefunden.

ZigBee in IoT-Edge-Anwendungen

Abb. 1: ZigBee Alliance Logo – Bild: ZigBee Alliance

Obwohl der Standard bereits vor dem Aufkommen des IoT eingeführt wurde, ist er aufgrund seiner Eigenschaften ideal für IoT-Anwendungen geeignet, insbesondere für die Konnektivität zwischen Sensoren, Betätigern und Gateways am Netzwerkrand. Der aktuelle Revisionsstand von Anfang 2016, der unter dem Namen ZigBee 3.0 oder auch nur ZigBee bekannt ist, zielt direkt auf IoT-Anwendungen ab. Er ermöglicht Produktdesignern und Besitzern ganzer Ökosysteme, robuste Netzwerke zu schaffen und die richtige Balance zwischen Sicherheitsrichtlinien und einfacher Implementierung zu finden.

Ein Grund für die Eignung von ZigBee für IoT-Anwendungen ist der, dass es sich um einen offenen Standard handelt. Einzelne Produkte können global eingesetzt werden und erlauben Verbrauchern so eine Auswahl. Dadurch wird der Produktwettbewerb gefördert, da die Hersteller um Innovation, Qualität und Auswahl konkurrieren. Es gibt mehrere Quellen für den Aufbau interoperabler Ökosysteme, ohne dass Anbieter an bestimmte Siliziumhersteller gebunden sind.

Die Kompatibilität wird auch dadurch gefördert, dass ZigBee 3.0 alle verschiedenen ZigBee-Umgebungen in einem einzigen einheitlichen Standard zusammenführt. Im Laufe der Jahre hat ZigBee Anwendungen von Industrie und Gewerbe bis hin zum Heimgebrauch mit eingeschlossen, was zur Entwicklung separater Stränge des Dienstes geführt hat. ZigBee 3.0 führt diese verschiedenen Anwendungen unter einem Dach zusammen. Dadurch werden Bridge-Geräte überflüssig, die zwischen verschiedenen Sätzen ZigBee-fähiger Geräte vermitteln – diese können dann unabhängig vom Typ direkt miteinander kommunizieren.

Auch auf technischer Ebene erfüllt das Netzwerk die IoT-Edge-Anforderungen gut. ZigBee ist einfach zu installieren und zu warten, da es auf einem selbstorganisierenden, selbstheilenden Maschen-Netz basiert. Zudem ist es dank seiner Maschen-Topologie mit mehreren Kanälen und nachgewiesener Interferenztoleranz zuverlässig. Es ist kostengünstig und bis zu Tausenden von Knoten skalierbar, wobei viele Lieferanten mit einem offenen Standard arbeiten.

Mit einer maximalen Datenrate von 250 Kbit/s bei 2,4 GHz ist es langsamer als andere gängige Wireless-Standards wie Wi-Fi und Bluetooth, was aber in typischen Edge-Sensor-Anwendungen irrelevant ist. ZigBee wurde entwickelt, um kleine Datenpakete in relativ großen Abständen zu transportieren, was für die Erfassung von Daten von Temperatursonden, Sicherheitssensoren, Luftqualitätsmonitoren oder ähnlichen Sensortypen völlig ausreichend ist. Die geringe Datenrate trägt derweil zu einem niedrigen Stromverbrauch bei, sodass ZigBee-Knoten typischerweise viele Jahre lang mit einer einzigen AAA-Batterie betrieben werden können. Abb. 2 zeigt den Energieverbrauch von ZigBee im Vergleich zu Wi-Fi.

Aufgrund des geringen Stromverbrauchs von ZigBee-Produkten besitzen sie in der Regel eine kurze Übertragungsreichweite von typischerweise 10–15 Metern sowie ein Signal, das leicht von Hindernissen und Umgebungsvariationen beeinflusst wird. Die große Stärke von ZigBee-Geräten ist jedoch, dass sie als Teil eines Mesh-Netzwerks arbeiten und sich gegenseitig nutzen, um Signale über eine Entfernung zu übertragen. Die Mesh-Topologie bedeutet auch, dass die Fehlfunktion eines einzelnen Geräts nicht zu einem Netzwerkausfall führt, da Signale umgeleitet werden können.

Abb. 2: Stromverbrauch verschiedener Wireless-Netzwerke – Bild: ZigBee Alliance

ZigBee 3.0 repräsentiert auch eine beachtliche Weiterentwicklung der Sicherheitsmaßnahmen durch Verwendung von 128-Bit-AES-CCM zur Verschlüsselung, Authentifizierung und Integrität sowie andere Sicherheitsalgorithmen. Der Standard deckt mit verschiedenen Technologie- und Sicherheitslösungen eine breite Palette von Marktanforderungen ab. Einige dieser Technologien haben sich in ZigBee Smart Energy, einem weltweit etablierten Standard für moderne Zählerinfrastrukturen (AMI), bewährt. Seitdem wurden weltweit Hunderte Millionen extrem genauer Stromzähler installiert, ohne dass Sicherheitsverletzungen bekannt sind.

ZigBee für große Anwendungen

Im Juni dieses Jahres kündigte die ZigBee Alliance die Verfügbarkeit von ZigBee PRO 2017 an. ZigBee PRO ist die zugrunde liegende Netzwerktechnologie, die ZigBee-3.0-zertifizierte, interoperable Full-Stack-Geräte unterstützt.

Mit PRO 2017 ist ZigBee das erste Mesh-Netzwerk, das in zwei ISM-Frequenzbändern gleichzeitig arbeiten kann: 800–900 MHz im Sub-GHz-Bereich für regionale Anforderungen und 2,4 GHz für globale Anwendbarkeit. Durch diese Dualband-Option erhalten Hersteller, Gemeinden und Verbraucher, die Produkte gebäude-, gemeinde- und wohnungsübergreifend verbinden möchten, Flexibilität und Auswahl bei der Architektur.

„PRO 2017 ist die ideale drahtlose Lösung, um große IoT-Netzwerke über Gebäude, Gewerbeparks, große Einrichtungen, Städte und Veranstaltungsorte zu verteilen, deren Konnektivität z. B. durch Stahlbeton und Stahlbolzen eine Herausforderung darstellt“, sagte Victor Berrios, Vice President of Technology, ZigBee Alliance. „Das Einsatzpotenzial ist enorm für Smart Homes, intelligente Gebäude und intelligente Städte.“

Mit ZigBee PRO 2017 können Produkthersteller Geräte entwickeln, die ein einziges auf mehreren Bändern arbeitendes Netzwerk nutzen, um die Herausforderungen der physischen Umgebungen zu bewältigen. Die Nutzung von Sub-GHz-Frequenzen ermöglicht den Einsatz von IoT-Netzwerken in unterschiedlichen Anwendungsfällen, darunter intelligente Außenbeleuchtung, Überwachung der Umgebungsbedingungen in Einrichtungen wie Einzelhandel und Rechenzentren und Einsatz in rauen Umgebungen. Die Netzwerkspezifikation ZigBee PRO 2017 bietet entscheidende Vorteile wie größere Reichweite, reduzierten Stromverbrauch und niedrigere Betriebskosten für Anwendungen mit niedrigen Datenraten – dazu zählen von der Haussicherheit und Automatisierung bis hin zu intelligenter Messtechnik und vernetzter Beleuchtung.

Nähere Betrachtung: Die Bausteine von ZigBee 3.0

Bis jetzt haben wir uns mit den Vorteilen von ZigBee für Entwickler und Anwender sowie den Vorteilen für die Anbindung von IoT-Sensoren beschäftigt. Jetzt konzentrieren wir uns auf die Technologie hinter ZigBee – den Software-Architektur-Stack, das Basisgerät, die Inbetriebnahme, Geräte- und Anwendungscluster. Wir sehen uns auch die mit der ZigBee-Revision 3.0 unternommenen Schritte zur Gewährleistung robuster, aktueller Sicherheitsfunktionen an. Diese Informationen basieren auf dem Benutzerhandbuch für NXP ZigBee 3.0-Geräte.

Gerätetypen: Die Knoten eines ZigBee-Wireless-Netzwerks basieren auf Gerätetypen, die von der ZigBee Alliance definiert wurden; dies sind Software-Entitäten, welche die Funktionalität eines Knotens bestimmen. Sie wurden bisher in marktspezifischen Anwendungsprofilen wie z. B. Heimautomatisierung zusammengefasst. Mit ZigBee 3.0 können jedoch Geräte aus verschiedenen Marktsegmenten im selben Netzwerk existieren.

Ein Gerätetyp definiert eine Sammlung von Clustern. Dies sind grundlegende Bausteine, aus denen sich die Funktionalität zusammensetzt. Einige Cluster sind verpflichtend, während andere optional sind. So nutzt ein Thermostat beispielsweise den grundlegenden sowie Temperaturmessungs-Cluster und kann zusätzlich einen oder mehrere optionale Cluster verwenden.

Ein Gerät ist eine Instanz eines Gerätetyps. Ein Netzwerkknoten kann mehrere Gerätetypen unterstützen. Die Anwendung für den Gerätetyp wird auf einer als Endpunkt bezeichneten Software-Entität ausgeführt, und jeder Knoten kann bis zu 240 Endpunkte haben, beginnend bei 1.

Gerätetypen werden klassifiziert als:

ZigBee Green Power-Gerät – Energiegewinnung oder langlebige Batterien
ZigBee-Endgerät – Schlafmodus, batteriebetrieben
ZigBee-Router – netzstrombetrieben
ZigBee Trust Center – ein Router, der die Verwaltung von Sicherheitsanmeldedaten und andere Netzwerkmanagementaufgaben zentral durchführt.

Darüber hinaus muss jeder ZigBee-3.0-Knoten die folgenden Geräte nutzen:

ZigBee-Basisgerät (ZBD): Dies ist ein Standardgerätetyp, der grundlegende Operationen wie z. B. die Inbetriebnahme übernimmt und keinen Endpunkt benötigt.
ZigBee-Geräteobjekte (ZDO): Diese stellen ZigBee-Knotentypen dar (Koordinator, Router oder Endgerät) und übernehmen eine Reihe von Kommunikationsaufgaben. Dieses Gerät belegt Endpunkt 0.

Die grundlegende Software-Architektur von ZigBee 3.0 ist unten in Abb. 3 dargestellt. Darin werden die Standorte der ZigBee-Geräte veranschaulicht.

Abb. 3: ZigBee-Software-Architektur-Stack – Bild: NXP

Die ZigBee Cluster Library (ZCL) für ZigBee 3.0 wird von NXP als Container für Standard-Cluster laut Spezifikation der ZigBee Alliance für den Einsatz in ZigBee-3.0-Anwendungen in einer Vielzahl von Marktsegmenten definiert. Jeder Cluster entspricht einer bestimmten Funktionalität anhand einer Reihe von Attributen und/oder Befehlen. Cluster können aus der ZCL ausgewählt werden, um einer Anwendung die benötigten Funktionen zu verleihen.

Die ZCL stellt auch ein gemeinsames Kommunikationsmittel für Anwendungen bereit. Sie definiert einen Header und einen Inhalt, die sich innerhalb der für Nachrichten verwendeten Protocol Data Unit (PDU) befinden. Sie definiert auch Integer-, Zeichenketten- und andere Attributtypen, allgemeine Befehle (z. B. zum Lesen von Attributen) und Standardantworten zur Anzeige von Erfolg oder Misserfolg. Client-/Server-Cluster-Instanzen sind interoperabel und sofort einsatzbereit.

Beispiele hierfür sind Ein/aus, Niveausteuerung, Farbsteuerung, Gruppen, Szenen, Fensterabdeckungen, Präsenzmelder, Thermostate und vieles mehr.

Die Grundoperationen in einem ZigBee-3.0-Netzwerk betreffen das Lesen und Setzen der Attributwerte der Cluster eines Gerätes. In jedem Gerät werden über eine gemeinsame Struktur Attributwerte zwischen der Anwendung und der ZCL ausgetauscht.

Netzwerkinbetriebnahme

Die Netzwerkinbetriebnahme umfasst die folgenden Bereiche:

Erstellen eines Netzwerks
Geräten die Verbindung mit einem Netzwerk ermöglichen
Verbindung mit einem Netzwerk herstellen
Binden eines lokalen Endpunkts an einen Endpunkt eines entfernten Knotens
Hinzufügen eines entfernten Knotens zu einer Gruppe

Die Inbetriebnahmeaktivitäten, die von einem einzelnen Knoten ausgeführt werden können, hängen vom ZigBee-Knotentyp – Koordinator, Router oder Endgerät – und den für den Knoten aktivierten Inbetriebnahme-Modi ab. Über das ZigBee-Basisgerät stehen verschiedene Inbetriebnahmemodi zur Verfügung. Diese werden unten in Abb. 4 zusammen mit den von ihnen unterstützten Inbetriebnahmemodi erläutert.

Abb. 4: ZigBee-Inbetriebnahmemodi – Bild: ©Premier Farnell Ltd

Die Touchlink-Inbetriebnahme kann zur Bildung eines neuen Netzwerks und/oder der Einbindung eines Knotens in ein bestehendes Netzwerk verwendet werden. Touchlink wird auf einem Knoten mit dem Namen „Initiator“ initiiert. Dieser ist entweder Mitglied eines bestehenden Netzwerks oder aber erstellt ein neues Netzwerk. In beiden Fällen verbindet der Initiator einen zweiten Knoten mit dem Netzwerk, den sogenannten „Ziel“-Knoten. Touchlink wird in der ZCL als Cluster bereitgestellt.

Die Netzwerksteuerung kann verwendet werden, um den lokalen Knoten mit einem bestehenden Netzwerk zu verbinden oder um anderen Knoten über den lokalen Knoten die Verbindung mit dem Netzwerk zu ermöglichen. Der gewählte Weg hängt davon ab, ob der lokale Knoten bereits Mitglied eines Netzwerks ist.

Ein Knoten, der sich bereits in einem Netzwerk befindet, öffnet die Netzwerkverbindung eine bestimmte Zeit lang für andere Knoten, indem er eine Verwaltungsgenehmigungs-Teilnahmeanfrage sendet. Üblicherweise beträgt diese Dauer 180 Sekunden.
Wenn sich der Knoten nicht in einem Netzwerk befindet und ein Router oder Endgerät ist, sucht er nach einem geeigneten Netzwerk, dem er beitreten kann und versucht diesem beizutreten.

Die Netzwerkbildung erlaubt das Erstellen eines neuen Netzwerks durch einen Koordinator oder Router. Ein Koordinator bildet ein zentrales Sicherheitsnetzwerk und aktiviert seine Trust Center-Funktionen, während ein Router ein verteiltes Sicherheitsnetzwerk bildet.

Der Modus Suchen und Anbinden ermöglicht es, einen Knoten im Netzwerk mit einem anderen Netzwerkknoten zu koppeln – zum Beispiel muss vielleicht eine neue Lampe mit einem Steuergerät gekoppelt werden, um die Lampe steuern zu können. Dieser Inbetriebnahmemodus soll einen Endpunkt auf einem neuen Knoten an einen kompatiblen Endpunkt auf einem entfernten Knoten im Netzwerk binden, abhängig von den unterstützten Clustern. Alternativ kann der neue Knoten zu einer Gruppe von Knoten hinzugefügt werden, die gemeinsam gesteuert werden.

Beim Suchen und Anbinden kann ein Knoten eine von zwei Rollen haben:

Initiator: In diesem Modus kann entweder eine (lokale) Bindung mit einem entfernten Endpunkt erstellt oder das Hinzufügen des entfernten Endpunkts zu einer Gruppe angefordert werden.
Ziel: Dieser Knoten identifiziert sich selbst, empfängt und beantwortet Anfragen des Initiators.

Ziel der Kommunikation ist eine Kopplung zwischen Initiator und Ziel. In der Regel ist der Initiator ein Steuergerät. Die Art des Such- und Bindungsvorgangs hängt davon ab, ob der lokale Endpunkt ein Initiator oder ein Ziel ist.

Sicherheitsstrategie von ZigBee

Mit ZigBee 3.0 steht Designern eine erweiterte Toolbox zur Verfügung, um robuste Netzwerke mit dem richtigen Verhältnis von Sicherheitsrichtlinien und einfacher Bereitstellung zu implementieren. Die Angebote werden laufend aktualisiert, um neuen Bedrohungen immer einen Schritt voraus zu sein.

Die Sicherheitslösung basiert auf dem Mesh-Netzwerkprotokoll ZigBee PRO, das ursprünglich für ZigBee Smart Energy entwickelt wurde. Es wird weltweit von Hunderten Millionen extrem genauer Stromzähler verwendet, ohne dass Sicherheitsverletzungen bekannt sind.

Zu den aktualisierten Funktionen gehören:

Einzigartige gerätespezifische Authentifizierung beim Beitritt
Schlüssel-Updates für die Laufzeit während des Betriebs
Sichere OTA-Firmware-Upgrades (Over-the-Air)
Logische Link-basierte Verschlüsselung

Sicherheitsmodelle: Um eine breite Palette von Anwendungen zu ermöglichen und ein optimales Gleichgewicht zwischen Sicherheit, Benutzerfreundlichkeit, Kosten und Akkulaufzeit zu gewährleisten, bietet ZigBee zwei Netzwerkarchitekturen und entsprechende Sicherheitsmodelle an: verteilt und zentralisiert. Diese unterscheiden sich in der Art und Weise, wie sie die grundlegenden Anforderungen von IoT-Netzwerken erfüllen, neue Geräte in das Netzwerk aufnehmen und Nachrichten im Netzwerk schützen.

Um die Konfiguration von Systemen zu vereinfachen, besteht ein verteiltes Sicherheitsmodell aus zwei Gerätetypen: Router und Endgeräte. Wenn ein ZigBee-Router beim Einschalten kein vorhandenes Netzwerk erkennt, kann er ein verteiltes Sicherheitsnetzwerk bilden. In einem verteilten Netzwerk kann jeder Router Netzwerksicherheitsschlüssel ausstellen.
Um höhere Sicherheit zu gewährleisten, beinhalten zentralisierte Systeme einen dritten Gerätetyp, das Trust Center (TC), das in der Regel auch der Netzwerkkoordinator ist. Das TC bildet ein zentrales Netzwerk und erlaubt Routern und Endgeräten, sich dem Netzwerk anzuschließen, wenn sie über die entsprechenden Anmeldedaten verfügen. In einem zentralen Netzwerk kann nur das TC Verschlüsselungsschlüssel ausgeben.

Abb. 5: Die zwei Sicherheitsmodelle von ZigBee – Bild: ZigBee Alliance

ZigBee-Produktbeispiele

Nachfolgend einige Beispiele für Produkte von Farnell, die den Zeit- und Arbeitsaufwand für ZigBee-Systementwickler reduzieren.

Das XBee ZigBee Mesh Development Kit bietet eine praktische Methode, um die Nutzung der XBee HF-Module für Gerätekonnektivität und Mesh-Netzwerke zu erlernen. Dies ist eine effektive Lösung für das Routing von Daten. Die Reichweite wird erweitert, indem Daten von Knoten zu Knoten springen können. Gleichzeitig wird die Zuverlässigkeit durch Selbstheilung, der Möglichkeit zur Erstellung alternativer Pfade bei Ausfall eines Knotens oder Verlust einer Verbindung, erhöht.

Das Kit basiert auf dem Silicon Labs SoC-Transceiver-Chipsatz EM357 mit 250 Kbit/s und einer seriellen Datenrate von bis zu 1 Mbit/s.

Abb. 6:XBee ZigBee Mesh Development Kit

IoT-Sensorkommunikation: Das SIP-KITNXB001 von Samsung Artik ist ein ARTIK 520 BLE WIFI ZIGBEE Gewindesatz, der die Entwicklung von Produkten für das IoT erleichtert. Es basiert auf dem Modul ARTIK™ 520 von Samsung, einem hochintegrierten System-in-a-Module, das einen Dual-Core ARM® Cortex®-A7 Prozessor mit integriertem DRAM- und Flash-Speicher, ein sicheres Element und eine Vielzahl von Wireless-Kommunikationsoptionen wie 80211a/b/g/n/ac, Bluetooth® 4.1, Bluetooth Low Energy (BLE) und 802.15.4/ZigBee®-Kommunikation auf einer Fläche von 30 x 25 mm bietet. Es wird in IoT-Sensoren und Endgeräten für Gewerbe und Handel, Gesundheit und Wellness, Industrie, Heim- und Gebäudeautomation, Smartphone-, Tablet- und PC-Anwendungen eingesetzt.

Abb. 7:Samsung Artik 520 Development Kit für die IoT-Sensorkommunikation

ZigBee-Präsenzsensor-Design-Kit: Das RD-0078-0201 von Silicon Labs ist ein Referenzkit für ZigBee-Präsenzsensor-Design. Es zeichnet sich durch ein extrem stromsparendes Design sowohl auf Hardware- als auch Softwareseite aus und bietet eine geschätzte Batterielebensdauer von mehr als 5 Jahren. Darüber hinaus verfügt es über den Silicon Labs ZigBee-Stack, sodass es nachweislich auch für die anspruchsvollsten Gebäudeautomationssysteme geeignet ist. Die Software befindet sich auf einem ARM Cortex-M4 Mighty Gecko SoC und bietet einen Upgrade-Pfad für zwei Protokolle oder ein völlig anderes Protokoll. Das Kit basiert auf dem ZigBee-Standard HA 1.2, der vor allem für Sensoren gedacht ist, die für Präsenz- und Bewegungsmelder eingesetzt werden können.

Abb. 8:ZigBee-Präsenzsensor

Hochleistungs-HF-Modul, IEEE802.15.4, U.FL-Anschluss: Die Familie JN5168-001-Myyy besteht aus einer Reihe von extrem stromsparenden, sehr leistungsfähigen oberflächenmontierbaren Modulen, die auf Netzwerkanwendungen für die Standards IEEE 802.15.4, JenNet-IP, ZigBee Light Link, ZigBee Smart Energy und RF4CE ausgerichtet sind, sodass Anwender Produkte mit minimaler Markteinführungszeit und den niedrigsten Kosten realisieren können.

Diese Module ermöglichen robuste und sichere Wireless-Lösungen mit geringem Stromverbrauch in ZigBee- oder JenNet-IP-Netzwerken für die Heim- und Büroautomatisierung, Energiemessung, Asset Tracking, Spielwaren und Gaming-Peripheriegeräte, Industriesysteme, Telemetrie und Fernsteuerungsanwendungen.

Abb. 9:IEEE-802.15.4-HF-Modul

SMARTRF06EBK – Evaluierungsplatine, IEEE 802.15.4, ZigBee, SmartRF06EB, CC2538: Das SMARTRF06EBK ist ein SmartRF06 Evaluierungsplatinen-Kit, das zusammen mit dem CC2538EM für Funkleistungstests und Softwareentwicklung gedacht ist. Die auf der Platine integrierte Debug-Probe XDS100v3 ermöglicht das Herunterladen und Debuggen von Software auf dem CC2538. Der Debugger wird von der IAR Embedded Workbench für ARM sowie dem Code Composer Studio (CCS) unterstützt. Andere IDEs und Debugger-Agenten werden ebenfalls unterstützt.

Abb. 10:CC2538EM Evaluierungsplatine

XKB2-A2T-WWC – Development Kit, Wireless-Verbindungskit, 2x XBee 802.15.4, 3x XBee ZigBee: Das XKB2-A2T-WWC von Digi International ist ein Wireless Development Kit mit XBee S2C 802.15.4 Modulen. Es bietet praktische Übungen zur Verwendung von XBee® HF-Modulen für Gerätekonnektivität und Sensornetzwerke in schnellen Point-to-Multipoint- oder Peer-to-Peer-Topologien.

Abb. 11:XKB2-A2T-WWC Development Kit für drahtlose Verbindungen

Multiprotokoll-Wireless-Mesh-Modul: Das MGM12P22F1024GA-V2 von Silicon Labs ist ein MGM12P Mighty Gecko Multiprotokoll-Wireless-Mesh-Modul. Das Mesh-Modul EFR32MG12 ist ein vollständig integriertes, zertifiziertes Modul, das eine schnelle Entwicklung von drahtlosen Mesh-Netzwerklösungen ermöglicht. Das MGM12P kombiniert auf Grundlage des Silicon Labs EFR32MG12 Mighty Gecko SoC ein energieeffizientes, multiprotokollfähiges Wireless-SoC mit einem bewährten HF-/Antennen-Design und branchenführenden Wireless-Software-Stacks.

Abb. 12:Multiprotokoll-Wireless-Mesh-Modul

Zusammenfassung

Dieser Artikel hat sowohl durch die Erläuterung des Netzwerkstandards als auch durch Beispiele derzeit verfügbarer Entwicklungs- und Produktionsgeräte gezeigt, dass ZigBee robuste, kostengünstige, stromsparende und sichere Netzwerkkonnektivität für Geräte wie IoT-Sensoren bietet, die von diesen Eigenschaften abhängig sind.

Designer können davon profitieren und Entwicklungsaufwand sowie Markteinführungszeit durch die verfügbaren Development Kits und den über die ZigBee Cluster Library zugänglichen Pool an Anwendungs-Know-how reduzieren.