지그비(Zigbee) 통신이란?

2001년 MIT 학생이었던 엔드류 휠러(Andrew Wheeler) 와 로버트 풀(Robert Poor) 두 사람이 엠버(Ember)라는 회사를 세우게 되고, 2005년에 EM260 지그비 네트워크 프로세서,EM250, ZigBee 시스템 칩(SoC), 엠버넷 지그비 소프트웨어 등을 출시하게 됩니다.

벌이라는 단어를 이름에 쓴 이유가 있답니다. 꿀벌들은 서로 단체생활을 할때 서로에게 새로운 먹이감을 찾으면 서로에게 신호를 주는데, 지그재그 모양의 춤을 춥니다. 이 춤을 춤으로서 먹이의 위치와 거리를 알려주게 되는데요. 바로 이러한 단체 통신네트워크를 구축하고 싶다는 철학이 이름에 담겨 있습니다. 실제로 이름처럼 지그비의 기술은 단체 네트워크에 강합니다.

 

지그비(ZigBee)
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지그비(영어: ZigBee)는 소형, 저전력 디지털 라디오를 이용해 개인 통신망을 구성하여 통신하기 위한 표준 기술이다. IEEE 802.15 표준을 기반으로 만들어졌다. 지그비 장치는 메시 네트워크 방식을 이용, 여러 중간 노드를 거쳐 목적지까지 데이터를 전송함으로써 저전력임에도 불구하고 넓은 범위의 통신이 가능하다. 애드혹 네트워크적인 특성으로 인해 중심 노드가 따로 존재하지 않는 응용 분야에 적합하다.

 

직비는 낮은 수준의 전송 속도만 필요로 하면서 긴 베터리 수명과 보안성을 요구하는 분야에서 사용된다. 초당 250 kbit의 전송 속도를 가지며, 주기적 또는 간헐적인 데이터 전송이나 센서 및 입력 장치 등의 단순 신호 전달을 위한 데이터 전송에 가장 적합하다. 응용 분야에는 무선 조명 스위치, 가내 전력량계, 교통 관리 시스템, 그 밖에 근거리 저속 통신을 필요로 하는 개인 및 산업용 장치 등이 있다. 지그비 표준은 블루투스나 와이파이 같은 다른 WPAN 기술에 비해 상대적으로 더 단순하고 저렴한 기술을 목표로 만들어졌다.

직비 네트워크는 128비트 대칭키 암호화를 이용한 보안을 제공한다. 홈 오토메이션 애플리케이션의 경우, 전송 거리는 가시선 기준 10에서 100미터 정도이며 출력 강도 및 무선 환경에 따라 달라진다.

지그비는 1998년 구상이 시작되었으며 2003년에 첫 표준이 제정되었고, 2006년에 개정되었다. 직비라는 명칭은 벌집에 돌아온 꿀벌이 추는 꿀벌춤에서 유래한 것이다.

	Zigbee	Bluetooth	Wi-Fi	NFC
전송거리	~100m	~10m	~100m	~20m
전송속도	~250kbps	~24Mbps	11M/54Mbps	106~848kbps
최대 채널 수	32000	7	14	1
소비전력	Very Low	Medium	High	Low
복잡성	Low	Low	High	Low
비용	Low	Low	High	Low

ZigBee 통신
지그비는 IEEE 802.15.4 표준을 기반으로 ISM(Industrial Scientific and Medical) 대역의 근거리 무선 통신 기능입니다. 지그비는 스타(Star), 클러스터 트리(Cluster Tree), 메시(Mesh) 이 세가지의 네트워크 토폴로지를 가지고 있으며, 디바이스로는 코디네이터(Coordinator), 라우터(Router), 종단장치(End Device)로 구성되어 있습니다. 이러한 구성은, 적은 데이터량을 교환할 수 있다는 면은 제외하면 저전력, 저비용, 네트워크 노드의 밀도가 높고, 프로토콜이 간편하며, 비교적 넓은 지역, 저전력기능을 자랑하고 있기 때문에 대형 건물의 자동화, 홈네트워킹 등에 적합합니다.

 

위 표를 통해 지그비 통신은 복잡하지 않은 시스템 구조로 구성되어 있으며 적은 소비전력으로 인해 소형화가 가능함을 알 수 있습니다.
비록 전송 속도면에서 블루투스나 와이파이 통신이 우수하긴 하지만 가격이 비싸기 때문에 상대적으로 저렴하고 간단한 무선 네트워크를 구축할 수 있습니다. 또한 네트워크 규모도 방대하기 때문에 다수의 센서를 활용하거나 모듈을 사용하는 시스템에 적합한 형태를 보입니다.
이러한 지그비는 위 그림처럼 지금 홈자동화, 헬스케어, 빌딩 자동화, 모바일, 조명등의 수많은 분야에서 사용되고 있답니다.

 

출처: https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=frozenguard&logNo=221090962109&targetKeyword=&targetRecommendationCode=1
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A7%81%EB%B9%84
https://creamp.tistory.com/11
https://zigbeealliance.org/

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