XBee vs. Zigbee : Un guide comparatif simple

XBee® et Zigbee® ont certains points communs et partagent une relation. XBee est une famille de modules radio et est une marque déposée de Digi International. Zigbee est un protocole de communication sans fil et une marque déposée de la Zigbee Alliance. Beaucoup de gens confondent ces deux noms parce qu'ils sont tous deux impliqués dans la mise en réseau radio et qu'ils comportent le mot "Bee" dans leur marque. Mais ils sont très différents. Comparons XBee et Zigbee pour mieux comprendre ce qu'ils sont, en quoi ils sont différents et quelle est leur relation.
 
Zigbee est un protocole de communication sans fil pour un réseau maillé sans fil local de faible puissance avec une sécurité moderne, qui est basé sur des normes et fonctionne sur des fréquences mondiales. Il est couramment utilisé dans la domotique, l'énergie intelligente, la détection sans fil et l'automatisation industrielle. 
 
XBee est un nom de marque qui fait référence à une famille de dispositifs de Digi International. Les modules radio Digi XBee partagent des facteurs de forme communs, une interface hôte standard, des outils et des logiciels de soutien, ainsi qu'un groupe de protocoles parmi lesquels vous pouvez choisir, notamment Wi-Fi, cellulaire LTE, DigiMeshainsi que Zigbee. Il existe donc des modules XBee qui utilisent le protocole Zigbee, mais tous les XBee ne sont pas des Zigbee, et vice versa.

Aperçu de Zigbee

Les Protocole Zigbee est une norme, de la même manière que Bluetooth est une norme. Tout appareil d'un fabricant qui prend entièrement en charge Zigbee peut communiquer avec les appareils Zigbee de n'importe quelle autre entreprise. Ainsi, de la même manière qu'une oreillette Bluetooth Beats d'Apple peut se connecter à un smartphone Galaxy de Samsung, un interrupteur Zigbee de G.E. peut communiquer avec des lampes Zigbee de Phillips, ou avec tout autre dispositif certifié Zigbee.
 
Comment cela fonctionne-t-il ? Eh bien, tout comme un bon gâteau, les protocoles de réseau robustes consistent à couches. Chaque couche ajoute des caractéristiques et des fonctionnalités avec suffisamment d'indépendance pour que les changements de mise en œuvre dans une couche ne nécessitent pas de changements dans les autres. Zigbee est une couche de protocole qui définit des éléments de réseau sans fil, comme la façon de démarrer un réseau, d'effectuer des résolutions d'adresse et de router des paquets. Elle spécifie également comment mettre en œuvre certaines applications, avec des moyens prédéfinis de communiquer sur des sujets tels que le contrôle de l'éclairage, la gestion des systèmes énergétiques intelligents ou la surveillance de l'environnement.

La couche inférieure à Zigbee, qui prend en charge ses fonctions avancées, est connue sous le nom de IEEE 802.15.4. Il s'agit d'un ensemble de normes qui définissent la manière dont le spectre radioélectrique est utilisé et de nombreuses autres opérations qui favorisent des transmissions fiables. Les modules radio de la marque XBee de Digi peuvent être configurés avec ou sans Zigbee. Il existe même une configuration qui prend en charge la norme 802.15.4 directement dans sa forme native.
 
Zigbee lui-même ajoute trois caractéristiques importantes :

1. Routage par maillage - utilise des tables de routage qui définissent comment une radio peut faire passer des messages par une série d'autres radios jusqu'à leur destination finale.
2. Création de réseaux ad hoc - un processus automatisé qui crée un réseau entier de radios à la volée, sans aucune intervention humaine.
3. Maillage auto-réparateur - un processus qui détermine automatiquement si une ou plusieurs radios manquent dans le réseau et reconfigure le réseau pour réparer les routes brisées.

 Chaque réseau Zigbee attribue différents rôles aux modules radio, ou nœuds. Il s'agit notamment de :

1. Coordinateur - Cette radio est chargée de former le réseau, de distribuer les adresses et de gérer les autres fonctions qui définissent le réseau, le sécurisent et le maintiennent en bonne santé. Chaque réseau doit être formé par un coordinateur et il n'y a jamais plus d'un coordinateur dans votre réseau.
2. Routeur - un routeur est un nœud Zigbee complet. Il peut rejoindre des réseaux existants, envoyer des informations, recevoir des informations et acheminer des informations. L'acheminement signifie qu'il sert de messager pour les communications entre d'autres appareils qui sont trop éloignés pour transmettre des informations par eux-mêmes. Les routeurs sont généralement branchés sur une prise électrique car ils doivent être allumés en permanence. Un réseau Zigbee comporte généralement plusieurs radios routeurs.
3. Périphérique d'extrémité - Les périphériques d'extrémité sont essentiellement des versions simplifiées d'un routeur. Ils peuvent se joindre à des réseaux et envoyer et recevoir des informations, mais c'est à peu près tout. Ils ne jouent pas le rôle de messagers entre d'autres dispositifs, ce qui leur permet d'utiliser du matériel moins coûteux et de s'éteindre par intermittence, en économisant de l'énergie grâce à un mode veille temporaire. Les dispositifs finaux ont toujours besoin d'un routeur ou d'un coordonnateur comme dispositif parent pour les aider à se joindre au réseau et pour stocker les messages lorsqu'ils sont endormis. Les réseaux Zigbee peuvent comporter un nombre quelconque de dispositifs finaux.

Zigbee sur XBee

Zigbee est un protocole partagé, de sorte que les puces et les modules sont disponibles auprès de nombreux fabricants. Cette normalisation est un élément clé de sa valeur. Qu'est-ce qui rend Zigbee spécial sur Digi XBee ? Tout d'abord, Digi a créé une excellente mise en œuvre, une mise en œuvre de la plus haute qualité d'ingénierie et qui est entièrement certifiée par la Zigbee Alliance pour l'interopérabilité. Ces bases essentielles ne sont que le fondement.

Une interface hôte normalisée favorise une configuration, un contrôle et des communications rapides et faciles à comprendre. L'utilisateur peut choisir entre des commandes AT simples et lisibles par l'homme, ou une API structurée qui met en œuvre des interactions machine-machine solides comme le roc. Grâce à un assortiment de facteurs de forme de modules, Digi XBee peut s'insérer dans des supports temporaires ou être soudé de manière permanente aux circuits imprimés. Ces facteurs de forme standard incluent une taille Micro extrêmement petite qui regroupe la puissance de XBee dans un module pas plus grand qu'un ongle.

Digi superpose ses TrustFence® sur les modules, y compris le démarrage sécurisé, l'identité sécurisée et la confidentialité. Chaque module est programmable par l'utilisateur, ce qui permet de prendre en charge la logique applicative, l'entrée des capteurs, la gestion de l'alimentation et bien d'autres choses encore, sans avoir besoin de microcontrôleurs supplémentaires. Enfin, il y a la puissance de l'écosystème Digi XBee . Si une partie du projet doit être transférée vers un autre protocole de communication à l'avenir, il n'est pas nécessaire de modifier l'empreinte des modules, les facteurs de forme, les interfaces hôtes ou les programmes intégrés. Le passage d'une norme à une autre est donc un jeu d'enfant.

Examinons de plus près la ligne Digi XBee pour comprendre comment cela se passe.
 

Aperçu de XBee

Les modules de radiofréquence (RF) XBee sont produits par Digi International Inc. Ces modules facilitent et rentabilisent le déploiement de la technologie sans fil dans les appareils électroniques, en particulier ceux utilisés dans les réseaux d'appareils pour les villes intelligentes, l'agriculture de précision, l'automatisation industrielle, les réseaux de capteurs, les appareils médicaux et les applications de suivi des actifs.
 

Un écosystème complet

Digi XBee fait partie d'un système complet de modules sans fil pré-certifiés et programmables, ainsi que de passerelles, d'adaptateurs et de logiciels - tous conçus pour accélérer le développement sans fil pour des déploiements mondiaux.

Les Digi XBee écosystème offre aux développeurs de dispositifs une gamme complète de solutions de mise en réseau "drop-in" rapidement déployables pour la communication sans fil entre dispositifs, adaptateurs et passerelles. Une seule prise vous permet de vous connecter à des réseaux de périphériques dans le monde entier. Vous pouvez assurer l'avenir de votre conception et savoir que vous serez couvert par les nouvelles technologies sans fil dès leur apparition.

Voici un aperçu des principales caractéristiques des modules Digi XBee :

• Digi XBee 3.0 sont configurables, un module prenant en charge plusieurs protocoles, notamment Zigbee, Wi-Fi, Bluetooth, 802.15.4, DigiMesh, 868 MHz, 900 MHz, LTE cellulaire Cat 1, LTE-M et NB-IoT.
• Tous les modules Digi XBee prennent en charge un langage de commande et une interface de communication communs. Le passage d'un protocole à l'autre est donc facile et peut souvent être réalisé sans aucun changement physique ou logique. Cette flexibilité permet de réduire les coûts de fabrication et d'ingénierie, et offre aux OEM la possibilité d'étendre rapidement leur feuille de route.
• Tous les modules XBee partagent une disposition commune des broches et sont disponibles dans des empreintes compatibles. Digi XBee est disponible en trois formats : trou traversant, montage en surface et montage en surface micro, chacun avec un choix d'options d'antenne.
• Les modulesDigi XBee sont pré-certifiés dans plusieurs régions, ce qui permet aux développeurs d'arriver rapidement sur le marché à moindre coût.
• Les appareilsDigi XBee peuvent être surveillés, gérés et mis à jour avec Digi Remote Managerqui permet des mises à jour massives du micrologiciel, l'automatisation, des alertes et des rapports à partir d'un tableau de bord.

 

Digi XBee 3 : La nouvelle génération de XBee

S'appuyant sur une technologie embarquée de pointe, la série Digi XBee 3 offre une plus grande liberté de conception avec des fonctionnalités faciles à ajouter et une connectivité sans fil flexible. Digi XBee Les modules 3 offrent des avantages dans toutes les catégories - taille, poids et puissance.

Le facteur de forme Micro est idéal pour les applications compactes et portables. Grâce à la programmabilité MicroPython améliorée, il est facile de faire de l'informatique à la périphérie du réseau, qu'il s'agisse de traiter les informations des capteurs, de réduire la consommation d'énergie ou même d'utiliser le Digi XBee 3 comme processeur principal de l'appareil.

Digi XBee L'architecture du module 3 permet d'activer et d'étendre rapidement la connectivité sans fil avec une large compatibilité. L'interface hôte standard Digi XBee a été conservée pour assurer la rétrocompatibilité, avec SPI et d'autres améliorations ajoutées pour plus de flexibilité.

La chaîne d'outils de Digi, composée de matériel robuste, de micrologiciels éprouvés, de haute disponibilité, de mise à jour à distance et de gestion en ligne, crée un système sur lequel tout le monde peut compter. Les clients du monde entier comptent sur la stabilité de Digi pour une fabrication de haute qualité et un long cycle de vie des produits. Les fonctions de sécurité, d'identité et de confidentialité des données de Digi TrustFence sont intégrées dans les modules Digi XBee 3. TrustFence utilise plus de 175 contrôles pour se protéger contre les cybermenaces nouvelles et en évolution. De l'informatique de pointe à la migration future, les modules Digi XBee 3 offrent une connectivité compacte qui permet de réduire les coûts, d'accélérer la mise sur le marché et d'allonger le cycle de vie des produits.
 

Digi XBee Tools

Les développeurs XBee ont accès à Digi XBee ToolsL'ensemble d'outils primés de l'entreprise prend en charge l'ensemble du cycle de vie des produits, ce qui permet d'accélérer le développement à moindre coût.

Chaque étape, du développement initial à la gestion du système déployé, est activée et guidée par des logiciels, du matériel et des systèmes en nuage qui augmentent la valeur des modules Digi XBee .

Voici une introduction à la suite d'outils Digi XBee .
 

Outils de développement

Des bibliothèques de code officielles Digi XBee sont disponibles pour ARMmbed, ANSI-C, Java, Python et MicroPython, ainsi qu'un SDK mobile complet pour le développement Bluetooth. Il existe également des bibliothèques tierces à utiliser avec Arduino et Node. L'application de configuration Digi XCTU®pour Windows, MacOS et Linux fournit une interface GUI à vos appareils et à leurs réseaux, y compris des outils pour les tests de portée, l'analyse du spectre, l'accès à la console, les mises à jour du micrologiciel et plus encore.

Digi fournit également une gamme complète de cartes de développement XBIB pour l'évaluation des modules et la création de preuves de concept. Ces cartes peuvent être étendues avec des cartes filles pour fournir des capteurs ou des entrées supplémentaires comme le GPS. Les clients peuvent concevoir leurs propres cartes filles selon leurs besoins.

Outils de fabrication

Une fois le développement initial terminé, les modules peuvent être configurés en masse à l'aide de l'outil Digi XBee Multi Programmer. Les opérateurs peuvent programmer jusqu'à six modules simultanément sur chaque appareil, les journaux étant produits pour créer une trace écrite de la fabrication. Des multiprogrammeurs supplémentaires peuvent être connectés pour augmenter le nombre de modules configurés simultanément.
 

Outils de déploiement

Lorsque vous êtes prêt à déployer des dispositifs sur le terrain, l'assistant réseauDigi XBee peut découvrir des dispositifs sur un réseau, visualiser ce réseau sur une carte, tester la force du réseau et effectuer des mises à jour de micrologiciels par lots afin que les modules utilisent toujours le meilleur code. L'adaptateur USBDigi XBee 3 facilite les tests grâce à une simple clé USB suffisamment robuste pour être utilisée sur le terrain tout en se comportant de manière identique à un module Digi XBee normal. Enfin, l'application mobileDigi XBee pour iOS ou Android vous permet de configurer et de gérer un réseau de radios Digi XBee 3 directement à partir de votre appareil mobile via Bluetooth. Les passerelles Digi offrent un accès direct au protocole IP à partir des réseaux locaux ou via le cellulaire pour la gestion à distance.
 

Outils de gestion et d'évolutivité

Une fois le tout déployé, les gestionnaires de réseau peuvent contrôler leurs systèmes Digi XBee directement depuis leur bureau en utilisant Digi Remote Manager. Cet outil de configuration, de sécurité et de gestion à distance en ligne automatise la gestion et la surveillance des appareils. Il permet à ceux qui gèrent les déploiements de IoT de garder un œil sur l'ensemble de leur système, même lorsqu'il atteint des milliers de dispositifs... ou plus !
 
Zigbee est un protocole formidable pour de nombreux systèmes de détection et d'automatisation de zones locales. C'est pourquoi il a été l'un des premiers protocoles à être pris en charge sur la plate-forme Digi XBee . Comme il s'agit d'une norme prise en charge par de nombreux fabricants certifiés, les dispositifs Zigbee peuvent fonctionner ensemble pour exécuter des tâches d'application et partager des données sans tenir compte de l'origine du dispositif.
 
Les modules radio de la marque XBee de Digi créent un écosystème de développement et de communication complet qui accélère la mise sur le marché tout en réduisant les coûts. Elle inclut Zigbee pour ses nombreuses fonctionnalités, tout en offrant une multitude d'autres protocoles pour couvrir les applications nécessitant plus de bande passante, de portée, de mobilité, de connectivité ou de simplicité, que ce que Zigbee peut fournir. Les Digi XBees offrent une interface standard, une programmabilité, une configuration à distance, de nombreuses options d'antennes, des communications hôtes UART ou SPI, un écosystème complet d'adaptateurs, de bibliothèques de codes, de programmes de configuration, d'approvisionnement et de tests. Chaque Digi XBee est fiable, sécurisé et conçu pour un retour sur investissement, ce qui en fait le meilleur choix pour une solution matérielle et logicielle complète.
 

Comment choisir le bon module XBee pour votre application

Vous avez besoin d'aide pour choisir le module Digi XBee idéal ? Considérez les points suivants : 

1. Région: Le ou les pays où l'appareil sera déployé, en tenant compte de la fréquence et de la puissance maximale. 
2. Latopologie: Quels sont les appareils qui doivent communiquer entre eux et quelle est leur disposition physique ? 
3. Débit: Combien de données doivent traverser le réseau et à quelle fréquence seront-elles transmises ?
4. Leprotocole: Avez-vous besoin d'une interface avec d'autres fournisseurs dans un standard ouvert, ou un réseau propriétaire fermé sera-t-il approprié ?
5. Spécifications: Consommation électrique, facteur de forme, etc. Avez-vous besoin de nœuds dormants ? Devez-vous tenir compte de l'autonomie de la batterie ou de l'espace ?
6. Emplacement: Quelle distance sépare vos appareils ? Quelle est la situation générale en matière de bruit radioélectrique ? Y a-t-il des obstacles à la transmission ? Y aura-t-il des températures extrêmes ou d'autres considérations particulières ?

Vous envisagez de mettre en place une connectivité sans fil pour un déploiement de grande envergure ? Digi vous couvre, que vous ayez besoin d'aide pour identifier les bons composants pour votre application, ou de services de conception et de construction pour accélérer la mise sur le marché. Contactez-nous pour entamer la conversation.