Статья опубликована в №3 (ноябрь) 2013
Разделы: Информационные технологии
Размещена 17.11.2013. Последняя правка: 19.11.2013.
Просмотров - 3618

Применение сетей ZigBee в системах контроля и управления доступом

Токарев Егор Владимирович

Магистрант

NVision Group, НГТУ

Инженер-стажер

УДК 004.77

На сегодняшний день в сетевых системах контроля и управления доступом ответ на вопрос о выборе канала связи исчисляется четырьмя вариациями:

• Bluetooth
• Wi-Fi
• ZigBee
• GSM

ZigBee

ZigBee – спецификация протоколов верхнего уровня. Вкупе со стандартом IEEE 802.15.4 (наподобие тандема IEEE 802.11 и Wi-Fi) данная спецификация описывает беспроводные персональные вычислительные сети – WPAN. Пример на рис. 1.

 

Рисунок 1.

Основным преимуществом своей технологии альянс ZigBee (орган, определяющий стандарты для сетей ZigBee) представляет сочетание малого относительно других технологий энергопотребления и поддержки ячеистой топологии с ретрансляцией и маршрутизацией сообщений. Для этого ZigBee большую часть времени находится в пассивном режиме, а при активации (переходе в активный режим) укладывается в 15 миллисекунд, что означает практически мгновенный отклик устройства, по сравнению с Bluetooth, где задержка в этой ситуации составляет порядка 3 секунд.
ZigBee стандартизирован, что дает возможность объединять оборудование различных производителей.

Помимо этого, ZigBee примечательна своей способностью к самоорганизации и самовосстановлению, а также высокой помехоустойчивостью, особенно в диапазоне от 2,4 до 2,48 ГГц.

Спецификация ZigBee включает криптографическую защиту данных и гибкую систему безопасности. ZigBee не дорога при внедрении.

Минус – скорость передачи данных: «брутто» 250 кбит/c, средняя от 5 до 40 кбит/с.

Структура

ZigBee основаны на станциях трех типов: координатор, маршрутизатор и конечное устройство.

Координатор формирует сеть, управляет сетью, устанавливает политику безопасности, задает настройки для новых устройств и ведает ключами безопасности. Также в компетенцию координатора входит выполнение функции доверительного центра (trust-центра).

Маршрутизатор транслирует пакеты, осуществляет динамическую маршрутизацию, восстанавливает маршруты при сбоях. Маршрутизатор работает в непрерывном режиме и может обслуживать до 32 спящих устройств.

Конечное устройство принимает и отправляет пакеты, может подключаться к координатору или маршрутизатору, могут быть переведены в спящий режим. Именно конечные устройства работают с датчиками, локальными контролерами и исполнительными механизмами.

Формирование

Координатор назначает устройство, определяющее канал без помех, и ожидающее запросов на подключение.

Устройство для подключения рассылает широковещательный запрос. Первое время их обрабатывает только координатор, до подключения к сети маршрутизаторов. При подключении устройство обменивается сообщениями с подключающим устройством для выявления возможности подключения, которая определяется от возможности присоединить новое устройство в дополнение к уже имеющимся.

Вступить в сеть можно через MAC ассоциацию или повторное сетевое соединение.

Помимо присоединения новых устройств, структура сети меняется в случаях, когда устройства покидают сеть и повторно присоединяться в других местах (например, при перезагрузке устройства).

В системах контроля доступа

ZigBee – технология сенсорных сетей, разработанная как низкоскоростной канал для объединения различных датчиков. Для сферы безопасности это могут быть датчики охранной и пожарной сигнализаций.

В системах контроля и управления доступом ZigBee применяется, но его востребованность не ставит его на первую строчку списка самых ратируемых технологий связи для данных систем. ZigBee имеет малую скорость, небольшую дальность. Wi-Fi, например, выигрывает по этим компонентам, а также в плане рациональности, когда, допустим, требуется связать СКУД-контролер с сервером базы данных не через целую цепочку ретрансляторов.

Можно сослаться снова на дешевизну ZigBee. Однако на сегодняшний день строить профессиональную систему контроля и управления доступом по беспроводной технологии на основе того же Wi-Fi видится более приемлемым вариантом.

1. ZigBee [Электронный ресурс]. URL:http://ru.wikipedia.org/wiki/ZigBee (Дата обращения: 01.11.2013).
2. Сети ZigBee. Зачем и почему? [Электронный ресурс]. URL: http://habrahabr.ru/post/155037/ (Дата обращения: 01.11.2013).
3. Беспроводные каналы связи в СКУД [Электронный ресурс]. URL: http://www.bio5.ru/articles/kontrol-dostupa/besprovodnye-kanaly-svyazi-v-skud.html (Дата обращения: 01.11.2013).
4. Zippity Zigbee, zippity ay! [Электронный ресурс]. URL: http://www.isa.org/InTechTemplate.cfm?Section=Communities&template=/TaggedPage/DetailDisplay.cfm&ContentID=45289 (Дата обращения: 17.11.2013).

Рецензии:

18.11.2013, 20:59 Назарова Ольга Петровна
Рецензия: Текст напоминает не статью, а инструкцию - справочник. Структурировать. Доработать. Рекомендуется к печати

18.11.2013, 23:27 Бондаревский Аркадий Самуилович
Рецензия: Автор использовал интересныйметодически ZigBee

18.11.2013, 23:40 Бондаревский Аркадий Самуилович
Рецензия: В работе используется интересный методический приём: "Подожги дом, - найдётся хозяин". Автор выделил четыре протокола компьютерной связи и обосновал предпочтение ZigBee (здесь надо бы всё-таки высказать своё окончательное отношение к свойствам скорости и дальности по сравнению с Wi-Fi,а не адресовать это оппонентам). И обосновав такое предпочтение, автор приглашает оппонентов к дискуссии, - опровергнуть его. Любопытно. Статью следует опубликовать.

19.11.2013, 10:52 Туманов Владимир Евгеньевич
Рецензия: Научное направление работы. Информационные технологии Класс статьи: наблюдения из практики . Научная новизна: 1) Подтверждение новой оригинальной заимствованной концепции, 2) Констатация известных фактов. Оценка достоверности представленных результатов. Практическая значимость. Предложены: 1) Изложена существующая методика, даны частные рекомендации. Формальная характеристика статьи. Стиль изложения - хороший, но требует правки. ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Статья актуальна, но не обладает научной, есть практическая польза, рекомендуется для печати после доработки.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий