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Jennic

       
Stack "ZigBeePRO™"
 


Le protocole ZigBeePRO™ (définie par l'Alliance ZigBee™) est capable d'être exploité par les microcontrôleurs "JN5148" et les "modules OEM JN5148" afin de vous permettre de développer des d'applications professionnelles sans fil faible consommation de la plus simple (telle que le remplacement d'une liaison filaire point à point) à la plus complexe (telle que la gestion de réseaux de capteurs sans fil dotés d'une communication radio haute sécurité).
       
Le protocole "ZigBeePRO™" permet d'outrepasser les traditionnels limitations des systèmes de communication "low-power" telles que les défaillances de transmission ou encore les limitations de portée radio tout en pouvant être exploité sans interférence avec d'autres technologies sans fil (telles que Bluetooth™ et Wi-FI). Le protocole "ZigBeePRO™" est une version encore plus évoluée que le "ZigBee™" avec entre autre des notions de "Profile" permettant l'intercommunication et l'interopérabilités avec des modules d'autres fabricants (conformes au protocole "ZigBeePRO™ - Consultez-nous pour plus d'infos)
     
  

   
Exemple d'application "type" facilement réalisable en exploitant le portocole "ZigBee™ PRO".
 

Modes de fonctionnement des éléments d'un réseau ZigBeePRO™
Chacun des éléments radios de votre application pourra être configuré pour fonctionner selon différents modes.
  
Coordinator:
Un seul coordinateur sera présent sur le réseau (afin d'en assurer l'initialisation et la supervision). Il pourra entre autre: sélectionner le canal radio utilisé par le réseau, envoyer et recevoir des données, autoriser les périphériques à se connecter à lui, effectuer le relayage des informations, etc...
 
Router:
Les dispositifs configurés en "Router" permettent d'envoyer et de recevoir des données, de relayer les informations et d'autoriser les périphériques à se connecter à lui.
 
End-Device:
La principale fonction des dispositifs "End Device" est d'envoyer et de recevoir des données. Ces derniers bénéficient en plus d'une fonction leur permettant d'alterner cycliquement des phases de sommeil (pendant lesquelles ils ne sont pas actifs et consomment très peu) et des phases de réveil pendant lesquelles ils pourront communiquer. Cette spécificité vous permettra de les exploiter pour la réalisation de dispositifs très basse consommation alimentés par piles ou batteries avec des autonomies de fonctionnement pouvant (dans certains cas) atteindre plusieurs années. A noter que les dispositifs "End Device" ne peuvent pas autoriser les périphériques à se connecter à eux, ni à effectuer le relayage des informations.
     
  
 
Les différentes topologies de votre réseau
Le protocole "ZigBeePRO™" est capable de gérer des réseaux avec 3 types de topologies différents:
 
 

 

Topologie "Star":
C'est la topologie la plus simple à mettre en oeuvre (mais également la plus limitée). Elle se constitue d'un "Coordinator" et d'une multitude de dispositifs "End-Device". Pour communiquer entres eux, les dispositifs "End-Device" feront relayer les données au travers du "Coordinator". A noter qu'il est également possible d'utiliser des dispositifs "Router" à la place de certains "End-Device" (toutefois dans cette topologie, ils n'effectueront aucun relayage de données). La principale limitation de cette topologie est que suivant les conditions d'exploitation, le "Coordinator" peut être trop souvent sollicité et très vite saturé.
 
Topologie "Tree":
Cette topologie s'architecture autour d'un "Coordinator" et d'une multitude de "Router" et "End-Device" selon un système de connexion "parent/enfant" pouvant s'étendre sur plusieurs niveaux à la manière des branches d'un arbre. Le "Coordinateur" et les "Router" peuvent avoir des dispositifs "enfants" et ainsi s'apparenter à un dispositif "Parent". Les "End-Device" ne peuvent pas avoir de dispositfs "enfants" connectés à eux.
  
Les règles de cette topologie sont:
- Un dispositif "enfant" peut communiquer directement avec le dispositif
  "parent" auquel il est associé.

- Un dispositif  "parent" peut communiquer directement avec les dispositifs
  "enfants" auquel il est associé ainsi qu'avec son propre dispositif "parent".

- Pour envoyer le message d'un dispositif à un autre, il faut que l'information
   remonte à la branche commune la plus haute de ces derniers puis redescende à ce dispositif.
 
La propagation entre les différents éléments du réseau est totalement transparente (le protocole "ZigBeePRO™" prenant en charge toutes ces fonctionnalités). Ainsi les données seront automatiquement relayées d'un point à un autre du réseau en vous permettant de créer des réseaux très complexes et étendus tout en augmentant la portée d'action des éléments. Par exemple un capteur de température placé dans le sous-sol d'un bâtiment pourra communiquer avec le système de régulation de la chaufferie placé au dernier étage du même bâtiment (à condition d'avoir pris soin de placer différents modules "Router" à tous les étages intermédiaires).
    
Topologie "Mesh":
Cette topologie est similaire à la topologie "Tree" mise à part que les modules "Router" peuvent en plus dialoguer entre-eux même s'il ne sont pas sur la même "branche" du réseau.
   
    
 
Mise en oeuvre du protocole "ZigBeePRO™"
La mise en oeuvre et l'exploitation des possibilités du protocole "ZigBeePRO™" à partir des microcontrôleurs "JN5148" ou des modules "JN5148" pourra s'effectuer selon 2 modes:
 
 

Selon une architecture embarquée, dans laquelle le microcontrôleur ou le module "JN5148" se suffira à lui même en constituant ainsi le coeur de votre application.   Ce dernier pourra (via une programmation en langage "C") prendre en charge les fonctionnalités de l'application et la gestion des communication radios). Cette solution offre de nombreux avantages en terme de coût et de dimensions sur le projet final.

  
 

  
  
 

Vous pouvez également opter pour une utilisation avec une architecture type "Co-processeur.   Le "JN5148" pourra être alors très facilement piloté via votre propre microcontrôleur au travers d'une liaison série ou SPI. Vous pourrez ainsi conserver vos "habitudes" de programmation en continuant d'utiliser votre microcontrôleur habituel.

   

          
 
Vous trouverez ci-dessous la liste complète des microcontrôleurs, des modules et des kits d'évaluation supportant le protocole "ZigBeePRO™".