Zigbee es una tecnología inalámbrica similar al Wi-Fi y al Bluetooth, basada en el estándar 802.12 de la asociación de normalización Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE). El Wi-Fi puede transmitir grandes cantidades de datos a alta velocidad, mientras que Zigbee transmite principalmente cantidades más pequeñas de datos, como instrucciones de funcionamiento, entre dispositivos tales como interruptores y sensores.
La función antiinterferencias de ZigBee se centra principalmente en la protección contra las interferencias en el mismo canal, es decir, las interferencias procedentes de otras tecnologías que comparten la misma banda de frecuencias. Las características principales son las siguientes:
1. Evaluación de canal libre (CCA):
Determina si el canal está libre. La capa física IEEE 802.15.4 ofrece la función CCA (evitación de colisiones) como mecanismo de prevención de colisiones; es decir, si el canal está ocupado por otros dispositivos, se permite que la transmisión se realice sin tener en cuenta el protocolo de comunicación del canal.
Actualmente existen tres modos de evaluación de canales gratuitos:
(1) Determinar la energía de la señal del canal. Si la energía de la señal es inferior a un umbral determinado, se considera que el canal está inactivo;
(2) Determinar las características del canal inalámbrico, que incluyen principalmente dos aspectos: la señal de espectro ensanchado y la frecuencia portadora;
(3) Resumir las dos primeras formas, detectar conjuntamente la intensidad y las características de la señal, y determinar si el canal está libre.
2. Selección dinámica de canales
El coordinador (el nodo central de la red, responsable del despliegue y el mantenimiento de la red) en la red de área personal (PAN) ZigBee. Primero se escanean todos los canales y, a continuación, se identifica y se añade una PAN adecuada (sin necesidad de crear una nueva PAN) para reducir el número de PAN en la misma banda de frecuencias y minimizar las posibles interferencias. Si aparece una fuente de interferencia en un canal que se solapa, el software integrado en el armonizador utiliza un algoritmo de canales para seleccionar un nuevo canal.
3. Algoritmo de canal
Cuando se inicializa la red o se interrumpe la respuesta, el dispositivo ZigBee escaneará en primer lugar una serie de canales incluidos en los parámetros de la tabla de canales para la selección dinámica de canales, y configurará dichos parámetros de acuerdo con los canales inactivos mencionados anteriormente, con el fin de mejorar la función de coexistencia de la red.
En caso de interferencias graves, ZigBee no cambia de canal, sino que se basa en su bajo ciclo de trabajo y en su algoritmo libre de colisiones (cada dispositivo escucha el canal antes de enviar datos) para reducir la pérdida de datos provocada por colisiones en la transmisión.
4. Tecnología de espectro ensanchado por secuencia directa (DSSS) y cambio rápido de frecuencia (FA)
La tecnología de espectro ensanchado por secuencia directa tiene cierto efecto antiinterferencias, y la distancia de transmisión es mayor que la de la tecnología de salto de frecuencia, siempre que el resto de condiciones sean las mismas. El denominado «cambio rápido de frecuencia» consiste en cambiar de frecuencia para evitar la influencia de una fuente de interferencias o de señal conocida.
5. Gestionar las retransmisiones y el almacenamiento en búfer de tramas
La capa MAC y la capa de aplicación (parte APS) de ZigBee cuentan con funciones de retransmisión automática de solicitudes (ARQ) y de almacenamiento en búfer de tramas. Al transmitir una trama de datos a un dispositivo, si el dispositivo receptor está ocupado o en modo de suspensión y no puede recibir la trama, el dispositivo de coordinación principal de la red almacena temporalmente la trama en el búfer hasta que el extremo receptor la reciba. Palabras clave: control de E/S de 16 canales
