Zigbee: Come Funziona il Protocollo Wireless della smart home
I dispositivi domotici "parlano tutti allo stesso modo"? Non proprio, ma la modalità di comunicazione è la stessa e si basa su degli standard. ZigBee è proprio uno di questi linguaggi universali con il quale dialogano prese elettriche, serrature, lampadine, sensori e comandi.
- ZigBee in pillole
- ZigBee è il protocollo che mette di mettere in comunicazione gli apparecchi della smart home con una rete wireless.
- Questo standard rappresenta in realtà un insieme di protocolli che consentono l'interoperabilità degli apparati per mezzo di antenne digitali a bassa potenza e a basso consumo.
- Il futuro del protocollo ZigBee è Matter, il nuovo standard di connettività sicura per la smarthome.
Cos'è il Protocollo ZigBee?
Come sappiamo, la smart home si basa sul rapporto tra gli apparecchi tecnologici e la connessione a Internet presente in casa. Se i dispositivi che noi utilizziamo per le varie funzioni che migliorano la nostra quotidianità non avessero un dialogo fra loro, rimarrebbero confinati nella mera condizione di oggetti elettronici e non potremmo definirli domotici.
Trasformiamo la nostra abitazione in una "casa intelligente", quando applichiamo la tecnologia IoT - Internet of Things, che permette di collegare in rete qualsiasi tipo di apparato, con lo scopo di controllare e monitorare i dispositivi per far loro compiere azioni.
Per essere più efficace, la domotica necessita di protocolli specifici per l'IoT, applicabili anche alle varie applicazioni specifiche delle diverse aziende produttrici di domotica. ZigBee è quindi lo standard che supera il dispendio di energia degli standard tradizionali WiFi e Bluetooth e permette il dialogo tra gli apparecchi domotici e chi li gestisce.
Come Funziona lo standard ZigBee?
ZigBee è uno standard di comunicazione wireless usato in tutto il mondo, basato sulla specifica 802.15.4 IEEE, che utilizza la banda a 2.4 GHz e una vera rete mesh autorigenerante.
Il protocollo ZigBee rende interoperabili gli apparecchi della smart home come le prese elettriche, i videocitofoni, le tapparelle e così via. Tutti questi dispositivi hanno bisogno di un HUB centrale che li coordini; e che, inoltre, ne consenta il comando e la gestione da remoto attraverso smartphone o altre device. ZigBee è appunto l'interprete che consente questi passaggi.
I prodotti potranno dunque interagire tra di essi creando scenari in cui, ad esempio, le placche Bticino comunicano con le lampadine Philips, non limitandosi nell'ecosistema di un unico produttore. I diversi marchi possono così contare su connessioni veloci e stabili e, soprattutto, a basso consumo.
I prodotti che usano Zigbee sono anche retrocompatibili con quelli già esistenti e quindi le case intelligenti, indipendentemente dal Paese in cui si trovino, possono di volta in volta ampliare la gamma degli apparecchi già presenti e le abilità domotiche disponibili.
Molti prodotti della linea Echo di Amazon hanno un hub Zigbee integrato Pensiamo ad esempio ad Echo Plus, che consente il controllo di tutti gli apparecchi domotici compatibili senza necessità di hub proprietari, oppure Echo Studio, l'altoparlante intelligente con integrazione Alexa, ottimale per un'esigenza di audio immersivo; e ancora ad Echo Show 2, lo smart speaker con audio molto potente e immagini davvero nitide.
I tipi di dispositivo ZigBee
Possiamo distinguere tre tipologie di dispositivo ZigBee:
- ZigBee Coordinator (ZC) - è l'unico apparecchio smart della rete, fa da connettore tra più reti e da archivio delle chiavi di sicurezza.
- ZigBee Router (ZR) - questo tipo di dispositivo favorisce il dialogo e lo scambio dati tra più reti e più dispositivi.
- ZigBee End Device (ZED) - questi apparecchi hanno solo funzioni minime di connessione con il nodo referente e per questo necessitano di poca memoria.
La Zigbee Alliance: fondatori e partecipanti
La ZigBee Alliance è stata fondata nel 2002, con l'intento di creare e sviluppare standard aperti universali per l'interoperabilità delle soluzioni IoT. Tra i membri promotori troviamo: Amazon, Huawei, Apple, Google, Samsung SmartThings, Legrand, Leedarson, Somfy, Silicon Laboratories, Texas Instruments Incorporated e tanti altri.
La specifica ZigBee 1.0 è stata approvata nel 2004 e, da quel lontano momento, moltissime sono state le aziende che si sono unite per utilizzare la stessa tecnologia e collaborare con altri operatori del settore o aziende delle telecomunicazioni o del settore bancario: da D-Link a The Mitsubishi Electric Group, da Orange a Mastercard, da Belkin a Honor.
Nel tempo, ZigBee ha acquisito la fiducia delle case di produzione dei dispositivi domotici o titolari di piattaforme ed è diventato uno dei protocolli di riferimento nel settore, soprattutto per merito della sua bassa potenza e della sua alta affidabilità. Oggi centinaia di aziende scelgono di adottare il protocollo ZigBee, tra le quali: Google Nest, Vimar, Bticino, Urmet, Philips, OSRAM, Ikea, LG, Oppo e tantissimi altri.
Oggi ogni nuovo dispositivo viene certificato da ZigBee prima di poter essere rilasciato come compatibile con gli altri dispositivi ZigBee preesistenti.
Matter, il nuovo standard di connettività sicura per la smarthome
Oggi la ZigBee Alliance ha cambiato nome in Connectivity Standards Alliance (CSA) e, a maggio 2021, ha annunciato un nuovo standard che superi ulteriormente le difficoltà per gli sviluppatori e renda i dispositivi domotici sicuri, affidabili, cooperanti.
Il marchio Matter di nuova concezione fungerà da sigillo di approvazione, assicurando che qualsiasi oggetto costruito su questo standard sia affidabile per natura, sicuro per progettazione e compatibile su larga scala. L'Alleanza continuerà a sviluppare la tecnologia Zigbee e manterrà il marchio della tecnologia Zigbee.
Il marchio Matter, precedentemente conosciuto come Project Connected Home over IP (CHIP), implementa gli standard di connettività di cui l'Alleanza è leader (inclusi protocolli specializzati come Smart Energy e Green Power) e dà un segnale importante a livello mondiale per ciò che concerne il futuro dell'IoT.
L'idea alla base di questa nuova tecnologia è quella di abilitare le comunicazioni tra una vasta gamma di dispositivi intelligenti che ‒ una volta certificati dall'Alleanza ‒ sono garantiti, sicuri e compatibili su larga scala.
